宽动态范围接收机射频前端的设计与仿真
2014-12-02
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2014年2期
(杭州电子科技大学通信工程学院,浙江 杭州310018)
0 引 言
近年来,随着数字信号处理器和现场可编程门阵列等数字处理器件的出现及计算机技术的发展,特别是软件无线电技术的提出,使数字中频处理成为现实[1]。接收机前端的主要功能是将接收到的高频信号转化为易于后续处理的低中频信号,而接收机接收到的信号由于“远近效应”,其功率是变化的,因此接收机射频前端的性能指标将直接影响到后续的信号处理。本文根据超外差原理,利用自动增益控制结构设计宽动态范围接收机的射频前端,选用合适的元器件芯片,实现了接收机前端系统宽动态范围、低噪声系数、高灵敏度和中频稳定输出的指标。
1 接收机射频前端的设计指标
灵敏度表征的是在输出信噪比一定的条件下,接收机所能感应到的最小输入信号,它衡量了接收机检测微弱信号的能力,其与系统的噪声系数NF、带宽B、信噪比有如下关系:

而系统噪声系数NF 取决于级联系统中各级元器件的噪声系数:

式中,Fi为各级元件噪声系数、Gi为各级元件增益,n为元件级数。
本文接收机前端设计满足的关键指标如下:工作频段为1.65 1.75 GHz,中频输出频率为105 MHz,中频输出带宽为20 MHz,中频输出功率为0 dBm,灵敏度为-110 dBm,噪声系数(最大增益)<2.5 dB,动态范围为100 dB,三阶互调抑制>40 dBc。
2 系统方案设计及可行性分析
接收机前端主要是从众多电波中选出有用信号,并放大到解调器所要求的电平值,将射频信号变为中频信号。……
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