【摘 要】
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随着无线通信技术长期以来的发展与进步,不管是对社会整体生产还是对人们生活便利的方面来说,其发展已经与社会紧密结合在一起。而电磁波长久以来,作为无线通信的主要载体,电磁频谱资源一直是无线通信系统中非常宝贵并且稀缺的资源。近年来,通信领域逐渐将研究方向投入到了更高频段的通信传输技术当中,尤其是频率更高、频带更宽、波长更短、保密性更强的毫米波段,希望开拓更大的信道容量与传输速率,并具备更好的抗干扰能力。
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随着无线通信技术长期以来的发展与进步,不管是对社会整体生产还是对人们生活便利的方面来说,其发展已经与社会紧密结合在一起。而电磁波长久以来,作为无线通信的主要载体,电磁频谱资源一直是无线通信系统中非常宝贵并且稀缺的资源。近年来,通信领域逐渐将研究方向投入到了更高频段的通信传输技术当中,尤其是频率更高、频带更宽、波长更短、保密性更强的毫米波段,希望开拓更大的信道容量与传输速率,并具备更好的抗干扰能力。本文研究的正是应用于毫米波段通信的接收机前端系统,研究内容来自于科研项目课题,主要是设计并实现了一个U波段毫米波监测接收机前端电路,对U波段内指定的监测频段信号进行扫描接收,经过下变频输出到中频进行相应的数字解调处理,作为监测接收系统平台整体的前端工作,应用于空间通信当中。本文的研究方式为先结合理论分析设计方案,仿真验证,后进行实物测试,主要的工作内容为:1.首先介绍毫米波接收机前端系统的研究背景和意义,以及国内外的研究发展状态。然后分析了常见的接收机的基本结构与主要的参数指标,以及锁相环路的基本结构和工作原理,根据指标分析确定接收机电路各模块的基本架构。2.根据确定的架构,给出整个毫米波接收机的设计方案,并分别完成接收链路与频率源模块的结构方案设计,以及对应电路的元器件选型,采用Genesys软件进行链路仿真,验证设计方案可行性。3.针对接收链路上要用到的单元模块元件,采用ADS软件进行设计与仿真,调谐并优化元件模型电路的尺寸参数,并将设计完成的单元模块元件导入到PCB设计图中。4.完成接收机系统各个模块的电路设计,采用AD软件设计并制作出整个接收机前端系统PCB实物,最终实现的接收机尺寸为76.5mm*69mm,实现了小型化设计以及兼容整个硬件平台的目标。最后搭建测试平台,对接收机系统主要性能指标进行测试和分析总结,结果显示频率源模块与接收电路的设计基本达到系统的指标要求,能够实现毫米波段信号的监测接收功能。
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