无线接收机射频前端研究与实现

论文摘要

射频前端是无线接收机的核心组成部分。随着通信技术的发展,射频电路已经成为人们关注的焦点。本文主要研究无线接收机射频前端设计与工程实现,对无线接收机射频前端两大模块—低噪声放大器和滤波器进行了详细地设计与实现。主要研究工作如下:综述了无线接收机的结构和基本参数、无线接收机及其射频前端研究发展现状,分析了低噪声放大器和滤波器对无线接收机指标的决定作用,对低噪声放大器和滤波器的设计理论与工程实现方法进行了深入地研究,在此基础上给出了低噪声放大器和滤波器的设计目标及其常用结构。低噪声放大器与滤波器详细的工程实现方案是文章的重点内容。低噪声放大器的工程实践是借助微带电路主流设计软件ADS,根据低噪声放大器设计理论,依次完成低噪声放大器的结构图和版图设计;滤波器设计围绕导体损耗小、功率容量大、没有辐射损耗、结构简单、易于制造的设计原则,采用全波电磁仿真软件Ansoft HFSS与μWave两大软件对波导滤波器进行了详细的设计,利用office组件Excel对波导滤波器的工程实现方法进行了详细的设计说明,在此基础上给出了具体的工程实现方案。最后给出了所设计的滤波器实物图,并对所得到的滤波器进行了详细的测试和深入地分析,测试数据表明所设计实现的滤波器各项指标达标,能满足无线接收机射频前端的设计需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 射频通信的发展
• 1.3 论文的主要工作和内容安排
• 第二章 无线接收机射频前端研究
• 2.1 无线接收机的基本参数
• 2.2 低噪声放大器设计原理
• 2.2.1 两种典型偏置电路
• 2.2.2 输入匹配电路
• 2.2.3 级间匹配电路
• 2.2.4 输出匹配电路
• 2.3 滤波器设计原理
• 2.3.1 低通原型滤波器
• 2.3.2 低通原型的反归一化
• 2.3.3 Richards 变换
• 2.4 小结
• 第三章 低噪声放大器实现
• 3.1 低噪声放大器参数设计
• 3.2 低噪声放大器设计
• 3.2.1 晶体管选择
• 3.2.2 晶体管建模
• 3.2.3 直流偏置电路
• 3.2.4 晶体管S 参数模型
• 3.2.5 输入匹配电路
• 3.2.6 输出匹配电路
• 3.2.7 级联仿真
• 3.2.8 版图与结构
• 3.3 小结
• 第四章 滤波器实现
• 4.1 滤波器设计方法
• 4.2 滤波器的具体实现
• 4.2.1 原型滤波器设计
• 4.2.2 低通原型的微波实现
• 4.2.3 单双边膜片变换
• 4.2.4 波导同轴转换设计
• 4.2.5 滤波器测试结果
• 4.3 小结
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果