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接收机综述

接收机要求指标大致为:噪声系数,灵敏度,线性度,动态范围,内部杂散等。

接收机大致原理图如下:
带通滤波器:(抑制杂散,减小本振泄漏对天线与系统电路产生的相应)
LNA:在线性恶化的前提下提供一定增益,以抑制后续电路的噪声(要求低噪声
系数,合适的增益,高的三阶互调截点以及低的功耗)
镜像抑制滤波器:
MIXER:是接收机中输入射频信号最强的模块(线性度尤为重要,高的三阶互调截点,同时要求低的噪声系数)
中频滤波器:抑制相邻信道干扰,提高选择性。

接收机的主要结构类型:1.超外差接收机结构
2.零中频接收机
3.镜频抑制接收机
4.低中频接收机
超外差接收机:
超外差接收机结构
超外差将射频输入信号与本地振荡器产生的信号相乘
优点:在低中频上实现相对带宽较窄,矩形系数较高的中频滤波器,以提高接收机的选择性,而且增益可以中频获得,降低了射频和实现高增益的难度,当射频信号频率上升到微波甚至毫米波时,可采用二次变频方法以降低滤波器实现的难度,保证接收机的选择性。

优点总结:提高了接收机的选择性,降低了射频级实现高增益的难度
缺点:结构复杂,模拟器件多,体积,重量方面不令人满意。

当接收信号的频率较高时,VCO的设计变得困难
总结:对中频结构接收机,要面临镜像频率干扰,因此合理选择中频与高质量的带通滤波器对于滤除镜像频率十分重要。

镜频抑制接收机结构:Hartley与Weaver
Hartley
假如有用信号t w V s S cos 与其镜像信号t w V t t cos 同时进入信道。

即:
t w V t w V t V t t s S i cos cos )(+=
则图中上之路与下之路分别为:
t
w t w V t w V t V LO t t s S a sin )cos cos ()(+=
t w V t w V IF t IF S sin 2
sin 2-=
t
w t w V t w V t V LO t t s S a cos )cos cos ()(+=
t w V t w V IF t
IF S cos 2
cos 2+=
则上下两之路信号合成中频输出:t
w V V IF S IF cos =
因此除去了镜像信号,保留了有用信号
Weaver 镜像抑制结构:

优点:理论上完全消除了镜像响应与镜像噪声(非常重要相当实用)
缺点:两路信道功率增益失配与相位失配相对较低,但无法实现宽带IF 下变换, 要实现宽带固定移相器是相当困难的,且频率越高,
难度越大,出于两路 信道的增益与相位失配,完全抑制镜像信号响应是不可能的
零中频接收机结构:
零中频接收机结构图
优点:由于有用信号直接下变频到基带,完全消除了镜像相应问题(蜂窝移动通 终端就采用这种结构,具有无可比拟的优点,是当今研究的热点,解决了 与传统的超外差式结构有关的大多数问题。

缺点:与IF 的频率,直流选择有关,系统中任何直流偏移都不能从有用信号中 区别出来,RF 有用信号与LO 频率非常接近,本振泄漏或者LNA 的辐射 与泄漏都正好被下变频到有用信号上,零中频接收机还存在着低频闪烁噪 生问题,即1/f 噪声。

这种噪声随频率的降低而增加。

低中频接收机结构图:
设计的初衷:选择低中频,直接后果加大了镜像频率的抑制难度,因此利用高 Q 值的射频滤波器除镜频的做法有违设计的初衷,因此采用正交的镜频抑制与多相滤波器。

t
w sin
低中频接收机结构图
缺点:电路复杂,需要大镜像抑制与双路信号地精确匹配,适用与信号本身在中
心频率携带信息,对镜像信号的抑制要求不高的场合
放大器的各级联时的噪声系数:
接收机的灵敏度:
以下摘录X波段一体化接收机:
混频器:
2-30MHZ短波电台接收机前端研制摘录:
摘录X波段接收前端某些器件的设计与研究:
总结:
1.低噪放为X波段,而(HMC329,HMC292)为Ka波段,项目设计的
混频器为Ku波段。

?
2.做先从低噪放做起。

再做滤波器,后是混频器。

3.确定指标?头痛。

项目来源?希望有工程的实用价值。

4.本振来源?。

系统框图:
1.由于防止杂波过多的进入接收系统,因此把滤波器加到前端。

2.a:频端总共只有34db的放大,在看一个文献中说
:而衰减器本省的衰减量还增加,可否去掉衰减,(即使面临可能放大进入非线性区? b:由于衰减工作于2.4-8GHz,进入了C波段,因此如果要用衰减器的,就只能做C波段了。

设计指标:
1:工作波段:X波段
2:增益≥55db
3:噪声系数:≤4db
4:中频带宽:400MHz
5镜频抑制≥20db
6:P_1= ?
7.本振功率:14dbm=25.12mW(可否不经过放大)
分析指标:
增益:(-2)+17+(-3)+17+(-9)+20+20+(-2)+(-1)=57db
噪声系数:
F=1.7db+2db(系统噪声)=3.7 db.是否要加滤波器如下所述的?
接收机灵敏度:?
S=-174db±NF+10lgB+Ksn+km
=-174±4+10lg400+Ksn+Km=-120db
混频器设计参数指标:
信号带宽:10.1~10.4 GHz
本振频率:10 GHz
中频频率:100~400 MHz
射频信号功率:-52~ 8 dBm
本振功率:5~15dBm
变频损耗:10 dB
隔离度:>20 dB
噪声系数:<5。

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