VHF跳频电台接收机射频前端的仿真设计与研究

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时间：2009-12-04
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随着现代电子技术和无线通讯技术的飞速发展，无线电通信的应用越来越广泛，家用电器产品日益普及。射频前端作为接收机的重要组成部分，主要功能是将接收到的高频信号，转换成中频信号。射频前端电路对整个接收系统的性能有着至关重要的作用，其检测小信号的能力直接决定了接收机的灵敏度；对大信号的适应能力决定着接收机的动态范围；良好的线性度可以减少系统中的互调失真和交调失真。文中着重介绍利用Agilent公司开发的功能强大的ADS(Advanced Design System)仿真软件对接收机的射频前端进行仿真，得到射频前端可靠的优越的性能指标，缩短了生产设计时间，降低生产成本，提高产品的质量。
1 射频前端的具体指标
根据接收机的灵敏度、噪声系数、选择性、动态范围、镜象抑制和中频抑制等各项性能要求，分配到前端的各项技术指标为：(1)频率范围：30．000～87．975．MHz；(2)增益：13±2 dB(高灵敏度)，0±2 dB(低灵敏度)；(3)像频抑制：30～58．975 MHz≥80 dB，59～87．975 MHz≥75 dB；(4)具有高低灵敏度选择。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/157749.htm

2 射频前端的仿真模型与总体设计
文中的射频前端电路原理框图，如图1所示。

由图1可知，前端电路由保护电路，跳频预选滤波器，低噪声放大器和自动增益控制电路组成。其中保护电路是接收机射频前端能在现代复杂电磁环境下继续良好工作的保障，防止接收机因受强信号而造成损坏；跳频预选滤波器是为了选出接收机的工作频率信号，滤除其他杂波，提高接收机的选择性和抑制性；低噪声放大器实现对接收的微弱信号的不失真放大，提高接收机的灵敏度以及动态范围；AGC电路通过检波器检测与RF信号成正比的信号，并把它整流成DC电压，通过比较器与基准电平比较，然后输入终端，由终端进行控制，以此实现对LNA的增益控制，提高接收机的适应性和稳定性。这是该射频前端设计的一个独到之处。
根据前端的原理框图，在ADS中构建仿真电路图，高灵敏度条件下的射频前端电路图，如图2所示。低灵敏度条件下的射频前端电路图，如图3所示。

图2中所用的放大器件为晶体管2N5031和场效应管U310;在电路结构上采用级联结构，保证足够的功率增益，其中第一级晶体管电路采用负反馈技术以保证放大器的稳定性。图3中所用的放大器件为场效应管V310，具有高增益，低噪声，高稳定的特性。

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关键词： 仿真 设计 研究 前端 射频 电台 接收机 VHF

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