本计划接纳机射频
前端体系依据软件无线电理论来规划和完结，以到达树立一个通用化、标准化、模块化的接纳机射频前端体系仿真渠道的方针。以完结接纳机射频前端体系低噪声系数，小的互调失真，大的动 态规模和镜像按捺，杰出的AGC，满意的增益和正确的挑选性等规划要求。经过对接纳机射频前端的规划计划可行性剖析和使用射频电路仿真软件ADS进行体系 建模规划与参数仿真，完结接纳机射频前端电路规划的体系功用。
跟着DSP技能的开展，电子器材制造工艺的进步，A/D、D/A的取样速率越来越高，无线电台中的数字处理不断往射频前端推动，信道可重构的才能不断得到进步，体系能够直接从中频采样，进行数字信号处理。本计划接纳机射频前端体系依据软件无线电理 论来规划和完结，以到达树立一个通用化、标准化、模块化的接纳机射频前端体系仿真渠道的方针。以完结接纳机射频前端体系低噪声系数，小的互调失真，大的动 态规模和镜像按捺，杰出的AGC，满意的增益和正确的挑选性等规划要求。经过对接纳机射频前端的规划计划可行性剖析和使用射频电路仿真软件ADS进行体系 建模规划与参数仿真，完结接纳机射频前端电路规划的体系功用。
射频前端体系计划规划及可行性剖析
本接纳机射频前端首要任务是对信号进行滤波、混频、 扩大的功用，并对体系或许遭到的镜像搅扰频率、互调搅扰频率进行按捺。体系功用模块首要包含滤波器、混频器、扩大器及本振等。体系作业频率规模为 100～150MHz，其间每10MHz带宽作为一个信道用于跳频调制，选用超外差二次混频的结构，整个射频前端体系的规划增益为110dB，体系噪声为 3dB。其原理框图如图1所示。由图1能够看出，选频滤波器后的扩大器为低噪声扩大器（LNA），LNA的噪声系数对整个体系的噪声系数起决议性的效果。 规划时在增益、噪声系数、动态规模、VSWR、安稳性等方针之间进行平衡。榜首级混频经过PLL改动榜首级本振频率，以接纳不同信道的射频信号，经下变频 把接纳信号搬移到中频为70MHz、频率带宽为10MHz的频带上。
图1、接纳机射频前端原理框图
在此过程中，混频器是一个非线性器材，会引进很多交调重量，使得混频后呈现很多的组合搅扰频率点，对有用信号形成严峻的搅扰，直接影响着接纳机功用。声表波 中频滤波器针对混频或许呈现的镜像频率搅扰，进行对中频信号高品质的频率挑选性滤波，到达进步镜像频率按捺的规划方针。第二级混频把中频为 65～75MHz的频带信号搬移到10～20MHz，如图2所示（虚线为一次混频镜像频率，灰色为第2次混频镜像频率）。因为其作业频率相对较低，二次混 频后的频带信号经过自动增益控制扩大器级联扩大发生72dB左右的增益，其高增益也更简单完结、更安稳。
图2、频谱及镜像剖析图
射频前端体系建模与功用仿真及剖析
射频前端体系建模规划
运用ADS2008软件对接纳机射频前端建模，设置各模块 参数，选频滤波器针对输入射频信号100～150MHz进行滤波。LNA噪声系数3dB，增益24dB，锁相环输出本振信号别离为175、185、 195、205、215MHz。SAW中频滤波器中心频率为70MHz，频率带宽10MHz。一次混频和二次混频后中频扩大器别离发生28dB和72dB 增益，如图3所示。
图3、接纳机射频前端体系仿真框图
射频前端体系频带挑选性仿真
接纳机射频前端体系的频带挑选性的功用，首要由射频 前端的选频网络所决议。选用传统LC滤波器，经过调理榜首级本振的输入频率，改动选频网络的中心频率，设置本振为195MHz，完结对 120～130MHz射频信号的下变频处理。在ADS中建立榜首级混频电路模块的仿真原理图。由图4能够看出，接纳机在123MHz处最大增益为 20.827dB，也便是LNA的增益减去滤波器的插入损耗。选频滤波器能很好对240～290MHz镜像搅扰信号进行按捺。
图4、选频网络S参数仿真
射频前端体系信道挑选性仿真
信道挑选功用首要由声表波SAW中频滤波器完结。仿真电路图是一次混频体系原理图，其间本振频率LO=195MHz。信道挑选性仿真成果如图5所示。由图5 能够看出，信号在120MHz处体系有最大增益约为13.46dB；通频带为10MHz， 增益在11dB以上。接纳信号都会集在信道带宽10MHz规模内，带内动摇很小，避免了接纳到的信号发生非线性失真。邻道按捺到达-43dB左右，满意系 统规划方针。
图5、信道挑选性仿真
本振输出功率对射频前端体系功用影响的仿真
设置接纳机射频前端体系的输入信号功率RF_pwr= -110dBm，当一本振功率LO_pwr从-30～10dBm变化时（间 隔为1dBm），接纳机输出功率与LO_pwr之间的联系如图6所示。由图6能够看出，输出功率电平跟着本振输出功率的添加逐步增大，当本振功率大于 -3dBm，输出功率才逐步趋于安稳。关于接纳机而言，期望尽或许的进步本振输出功率以到达更高的增益，可是这与体系的低功耗又相对立，需求依据体系规划 功用方针在尽或许高的中频输出功率和体系低功耗之间权衡。
图6、本振输出功率对中频输出功率影响的仿真
射频前端体系功率增益仿真
为了能够正常地接纳信号，不被接纳到的噪声和接纳机 本身发生的噪声所吞没，就要求接纳机有必要发生适宜的输出功率电平来使器材正常作业。考虑到器材的本身损耗，本计划规划体系全体功率增益在110dB左右， 如表1所示。体系功率增益预算仿真成果如图7所示，体系整机的功率增益在116dB左右，满意规划方针要求。
表1、部分模块增益和插入损耗
射频前端体系频域呼应特性仿真
从 图8的仿真成果能够看到本计划接纳机能够按照设 计预期将射频信号的频谱搬移到体系规划中频的频带规模内，也便是接纳机射频前端体系的频域呼应特性完结了规划的要求。图8能够直观地看到输入频率信号的功 率谱、一次变频后中频输出信号功率谱和接纳机射频前端体系输出的频率谱。中频15MHz输出的频率点频率成分单一，谐波得到很好按捺，不会对所需信号形成 搅扰。
图8、体系频域呼应特性仿真
本文在软件无线电体系理论基础上，对宽带接纳机射频前端体系选用超外差式二次混频结构，树立了一个通用化、标准化、模块化的接纳机射频前端体系仿真渠道。从功用仿真成果能够看出，该计划能够很好地应用在软件无线电射频前端电路中，能够到达规划要求。
