无线接收机射频前端电路的设计和优化

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射频前端是无线接收机的核心组成部分。综合考虑接收机系统指标要求后,对2.4GHz无线接收机的三大模块-低噪声放大器、混频器和带通滤波器进行了设计,并对其设计理论与工程实现方法进行了研究。主要工作如下:(1)研究了无线通信系统中射频接收机的工作原理和影响接收机性能的主要参数,并对外差式接收机的结构和性能作了详细分析。(2)设计了一个两级的低噪声放大器,其中心频率为2.4GHz,带宽为800MHz,增益为19dB,噪声系数小于3dBm,通过仿真优化,性能达到了技术指标要求。(3)介绍了超外差接收机中带通滤波器的性能指标,设计了一个应用于超外差接收机的镜像抑制微带耦合线带通滤波器,其中心频率为2.4GHz,通带频率范围为2.3GHz-2.5GHz;通带内起伏小于3dBm;通带内衰减小于3dBm;在2.2GHz和2.6GHz时衰减大于20dBm。设计结果为,中心频点的插入损耗为-1.045dBm,端口1的反射系数为-0.109dBm。(4)设计了一个应用于超外差接收机中的混频器,其射频频率为2.4GHz,本振频率为2GHz,射频输入功率为-20dBm,本振输入功率为10dBm。混频器电路中包括:微带分支定向耦合器电路,低通滤波器电路,输入输出匹配网络。在设计过程中分别对每部分的性能进行了设计优化分析,设计结果满足了所提出的性能要求。(5)对全文进行了总结与展望。
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