1.5GHz宽动态范围微波接收机的设计与实现

摘要

随着现代无线通信的不断发展，微波接收机也有了很大的发展，随着频段的不断上升产生了多种形式的接收机，适应了各种系统的发展需求，接收机的性能及抗干扰能力也在不断提高。由于频谱资源利用的紧张性及应用环境的复杂性，在不同的通信领域中对接收机的要求也在不断提高，如低噪声、高灵敏度、宽动态范围等。因此接收机的电路形式也在逐步优化，在接收信号的动态范围方面，随着AGC电路的不断改进，其形式也越来越多样化，微波接收机也具有了越来越宽的动态范围。
　　本文首先介绍了几种不同的接收机形式，并对其进行了对比，选择了符合系统要求的接收机形式后，从不同方面对接收机的设计基础进行了说明，并对微波接收机的各部分指标进行了分配设计，最后又针对系统要求进行了接收机设计和使用器件的选型介绍。
　　本论文的研究主要涉及微波接收机中高频小信号的低噪声放大、下变频及滤波、中频信号的自动增益控制以及高稳定度的本振;在进行电路设计之前，对各电路都经过了详细的理论分析，保证了电路的实用性及稳定性。综合考虑了整个接收机系统的增益分配，有效的提高了接收机系统的灵敏度和动态范围。
　　为了所设计的接收机能够在实际中可靠、稳定的工作，又通过各种仿真工具对各个电路完成了详细的仿真，确保指标可以达到整个系统的要求。最后进行了PCB版图的设计和电路板的模块CAD设计，印制板制作、焊接、装配完成后，在实验室利用微波仪器进行了详细的设计验证及测试。
　　设计完成后，又对接收机模块进行了详细指标测试，噪声系数小于1dB，自动增益控制范围大于60dB，接收机带内波动小于1dB，最大输入电平-20dBm，具有接收电平检测、改频等监控功能，测试数据均满足设计指标要求和系统要求。该接收机目前已批量应用在我公司的点对多点微波通信系统中，一致性较高，性能稳定可靠。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 论文研究目和意义

1．2 国内外现状

1．3 论文的内容安排

第二章 微波接收机的设计基础

2．1 常见的微波接收机

2．1．1 超外差接收机

2．1．2 零中频接收机

2．1．3 低中频接收机

2．1．4 宽带双中频接收机

2．1．5 数字中频接收机

2．1．6 采用超外差结构的优缺点

2．2 微波接收机的关键指标

2．2．1 噪声系数

2．2．2 灵敏度

2．2．3 动态范围

2．2．4 线性度

2．2．5 抗烧毁电平

2．3 本章小结

第三章 单元电路设计与测试

3．1 本论文设计目标

3．2 微波接收机的组成

3．3 微波接收机的电路器件选型

3．4 低噪声放大电路设计及测试

3．4．1 低噪声放大电路设计

3．4．2 低噪声放大电路测试

3．5 混频电路设计及测试

3．5．1 混叔电路设计

3．5．2 电路测试及结果分析

3．6 增益控制电路设计及测试

3．6．1 增益控制电路的形式

3．6．2 限幅放大器的原理

3．6．3 限幅放大器指标需求

3．6．4 增益控制电路的设计

3．6．5 电路测试及结果分析

3．7 本振电路设计及测试

3．7．1 本振相位噪声分析

3．7．2 锁相环设计的关键问题

3．7．3 Si4133的工作原理与特点

3．7．4 本振电路设计

3．7．5 本振电路的测试结果

3．8 本章小结

第四章 整机设计与测试

4．1 整机设计

4．2 模块结构设计

4．3 接收机的指标测试

4．3．1 增益和幅频特性的调试

4．3．2 噪声系数的调试

4．3．3 本振电路的调试

4．3．4 收信机的增益及限幅电平调试

4．3．5 监控及其它功能测试

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢