L波段收发信机的研究

论文摘要

本文根据课题指标提出了L波段收发信机的设计方案,完成了中心频率为1GHz、带宽为85MHz信号的接收和发射,并根据系统功能要求为毫米波收发信机提供9GHz的本振信号。为滤除杂波,设计了一个发夹型带通滤波器,其中心频率为8.9GHz,带宽为380MHz,在8GHz和10GHz处的抑制大于40dBc。在正交解调芯片的基带滤波器设计中,采用将滤波器的地设置为电平为1V的“浮地”,即将系统地和滤波器的地分离的方法,减小了地噪声的干扰。本文将该收发信机分为三个部分加以研究,主要包括:本振部分、发射上变频部分和接收部分。在本振部分,采用锁相环加倍频链的方式获得所需要的9GHz本振信号,功率为18.85dBm,相位噪声为-72.58dBc/Hz@1kHz,-79.29dBc/Hz@10kHz。发射上变频部分根据指标要求选择合适的芯片,产生发射中心频率为1GHz,带宽为85MHz的信号,其电平为-2dBm。接收部分采用两级放大器级联、零中频接收、自动增益控制的结构,实现了最大接收增益51dB,AGC动态范围＞45dB,信号I/Q解调的性能。测试完成后,对测试中发现的问题进行了分析,同时给出了一些改进措施及设计中需要注意的问题,为以后的设计制作提供一些可借鉴的经验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题提出意义、背景及国内外发展动向
• 1.1.1 课题提出意义、背景
• 1.2 国内外微波收发信机研究动态
• 1.2.1 国外微波收发信机研究动态
• 1.2.2 国内微波收发信机研究动态
• 1.3 本文的主要研究内容及意义
• 第二章 收发信机系统设计
• 2.1 收发信机技术指标分析
• 2.1.1 级联增益
• 2.1.2 级联噪声
• 2.1.3 级联线性度
• 2.1.3.1 1dB压缩点
• 2.1.3.2 互调失真—三阶截断点IP3
• 2.2 收发系统方案选取
• 第三章 锁相环分析
• 3.1 锁相环的基本原理
• 3.1.1 锁相环的基本模型
• 3.1.2 锁相环的相位模型
• 3.2 锁相环的线性分析
• 3.2.1 锁相环的线性相位模型与传递函数
• 3.2.2 锁相环的频率响应
• 3.2.3 锁相环的稳定性分析及鉴相杂散
• 3.3 锁相环的相位噪声分析
• 3.3.1 锁相环的低相位噪声设计
• 3.3.2 器件级联相噪分析
• 第四章 设计与实现
• 4.1 系统主要指标
• 4.2 系统原理框图和设计
• 4.2.1 本振链路的设计
• 4.2.2 发射/接收支路的设计
• 4.2.3 控制电路设计
• 4.2.4 单片机电路设计
• 4.3 系统测试与分析
• 4.3.1 版图及实物
• 4.3.2 系统调试
• 4.3.3 测试结果
• 4.3.3.1 本振链路的测试
• 4.3.3.2 发射上变频支路的测试
• 4.3.3.3 接收支路的测试
• 4.3.4 改进意见
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果
• 个人简历