长波接收机前端是一种用来接收长波频段信号的接收装置。相较于更高频段的电磁波,长波有着传播距离远、抗干扰能力强、信号质量稳定等优势,非常适用于导航、测向及授时领域。由于天线尺寸通常与波长相关联,长波导航或授时系统的天线多数都体积庞大,不便于机动终端安装。目前,天线及接收机前端的小型化以及天线方向图的全向性成为研究重点,本文据此开展了相关研究工作,主要工作内容如下:1.对小型化铁氧体全向磁天线技术进行研究,通过对比,采用了铁氧体天线作为小型化接收天线。分析铁氧体的磁化特性、尺寸结构、线圈圈数、缠绕方法等对天线特性造成的影响,利用天线组阵的方式满足全向性的需求,使用电磁仿真软件对天线性能进行了仿真验证。2.深入研究了有源磁天线的宽带及低噪声前端技术,利用匹配电路改进了铁氧体天线窄带的缺点。基于铁氧体天线的匹配理论,设计了一个使用达林顿接法的低噪声放大模块,并利用仿真软件验证了其电压增益、输入阻抗等特性,并利用一个电压增益为20 dB的运算放大器以补足增益。有源天线占用面积仅为140?140mm~2,对有源天线模块进行加工和测试后,实测结果表明有源天线整体噪声系数为4.3 dB,功率增益60 dB,3 dB带宽实现了90 kHz~110 kHz的要求。3.分析了大动态范围自动增益控制技术及接收机前端电磁兼容技术,设计了一款增益在10 dB~40 dB可调,步进1 dB的自动增益控制电路。分析了接收机前端的电磁兼容性能,提出了使用线性电源供电并设计了电源滤波电路,提升了接收机的电磁兼容性能。对电路部分进行了加工及测试,最后的电路板面积为96?96mm~2,测试结果表明输入动态范围大于31 dB,输出动态范围1.7 dB。4.完成了整机调试测试及验证。对天线罩、连接线等部件进行了设计,明确了接收机前端的安装及架设方式,实现了对天线及射频前端制作和调试,并对前端在外场环境进行了实地测试。结果表明,接收机前端满足指标要求,且能与接收机后端联合工作。