跳频电台射频前端电路设计攻略 —电路图天天读（132）

2022-05-16 08:31分类：电路图阅读：

　　本计划方案接收器射频前端系统软件根据软件无线电基础理论设计制作和完成，以做到创建一个集成化、规范化、模块化设计的接收器射频前端系统软件模拟仿真服务平台的总体目标。以完成接收器射频前端系统软件低噪声系数，小的互调失帧，大的动态范畴和镜像系统抑止，优良的AGC，充足的收获和恰当的可选择性等设计方案规定。根据对接收器射频前端的方案设计可行性方案和运用射频电路模拟仿真软件ADS开展系统软件模型设计方案与主要参数模拟仿真，完成接收器射频前端电路原理的操作系统特性。

　　伴随着DSP技术的发展趋势，电子元器件加工工艺的提高，A/D、D/A的抽样速度愈来愈高，中继台中的数字化解决持续往射频前端推动，无线信道可构建的实力持续获得提高，系统软件能够同时从高频取样，开展数据信号分析。本计划方案接收器射频前端系统软件根据软件无线电理论设计制作和完成，以做到创建一个集成化、规范化、模块化设计的接收器射频前端系统软件模拟仿真服务平台的总体目标。以完成接收器射频前端系统软件低噪声系数，小的互调失帧，大的动态范畴和镜像系统抑止，优良的AGC，充足的收获和恰当的可选择性等设计方案规定。根据对接收器射频前端的方案设计可行性方案和运用射频电路模拟仿真软件ADS开展系统软件模型设计方案与主要参数模拟仿真，完成接收器射频前端电路原理的操作系统特性。

　　射频前端系统软件设计方案及可行性方案

　　本接收器射频前端关键目标是对数据信号开展过滤、混频、变大的作用，并系统对很有可能遭受的镜像系统影响頻率、互调影响頻率开展抑止。系统软件程序模块具体包含过滤器、混频器、放大仪及本振等。系统软件输出功率范畴为 100～150MHz，在其中每10MHz网络带宽做为一个无线信道用以跳频调配，选用超外差二次混频的构造，全部射频前端系统软件的设计方案增益值为110dB，系统软件噪音为 3dB。其基本原理方框图如图所示1所显示。由图1能够看得出，选频过滤器后的放大仪为低噪音放大仪（LNA），LNA的噪声系数对所有体系的噪声系数起关键性的功效。设计方案时在增益值、噪声系数、采样率、VSWR、可靠性等指标值中间开展均衡。第一级混频根据PLL更改第一级本振频率，以接受不一样无线信道的射频信号，经下变频把接受数据信号搬移到高频为70MHz、頻率网络带宽为10MHz的频段上。

　　图1、接收器射频前端基本原理框架图

　　在这里全过程中，混频器是一个离散系统元器件，会加入很多交调份量，促使混频后产生大批量的组成影响頻率点，对有效数据信号导致明显的影响，立即危害着接收器特性。声表波高频过滤器对于混频很有可能产生的镜像系统頻率影响，开展对高频数据信号高质量的頻率可选择性过滤，做到提升镜像系统頻率抑止的制定总体目标。第二级混频把高频为 65～75MHz的频段数据信号搬移到10～20MHz，如图2所显示（斜线为一次混频镜像系统頻率，深灰色为第二次混频镜像系统頻率）。因为其输出功率相对性较低，二次混频后的频段数据信号历经增益控制操纵放大仪联级变大造成72dB上下的增益值，其功率放大也更易于完成、更平稳。

　　图2、频带及镜像系统分析图表

　　射频前端系统软件模型与特性模拟仿真及剖析

　　射频前端系统软件模型设计方案

　　应用ADS2008手机软件对接收器射频前端模型，设定各控制模块主要参数，选频过滤器对于键入射频信号100～150MHz开展过滤。LNA噪声系数3dB，增益值24dB，锁相环路輸出本振数据信号分別为175、185、 195、205、215MHz。SAW高频过滤器管理中心頻率为70MHz，頻率网络带宽10MHz。一次混频和二次混频后高频放大仪各自造成28dB和72dB 增益值，如图所示3所显示。

　　图3、接收器射频前端系统软件模拟仿真框架图

　　射频前端系统软件频段可选择性模拟仿真

　　接收器射频前端系统软件的频段可选择性的特性，关键由频射前面的选频互联网所决策。选用传统式LC过滤器，根据调整第一级本振的键入頻率，更改选频互联网的管理中心頻率，设定本振为195MHz，完成对 120～130MHz射频信号的下变频解决。在ADS中构建第一级混频电源电路板块的模拟仿真电路原理图。由图4能够看得出，接收器在123MHz处较大增益值为 20.827dB，也就是LNA的增益值减掉过滤器的插损。选频过滤器能非常好对240～290MHz镜像系统电磁干扰开展抑止。