VHF跳頻電臺(tái)接收機(jī)射頻前端的仿真設(shè)計(jì)與研究
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2．1 數(shù)控跳頻預(yù)選濾波器的仿真
數(shù)控跳頻預(yù)選濾波器的基本作用是對(duì)頻率有選擇地通過(guò)，把需要的信號(hào)選出來(lái)，并抑制不需要的信號(hào)。濾波器設(shè)計(jì)所關(guān)心的主要問題是信號(hào)通過(guò)濾波器所產(chǎn)生的插損大小，相位變化，以及對(duì)不希望信號(hào)的抑制能力?？紤]到設(shè)計(jì)的接收機(jī)工作在30～87．975 MHz的頻率范圍內(nèi)，并希望實(shí)現(xiàn)全頻段覆蓋，以及保持有較高的接收靈敏度，因而最好選擇使用電調(diào)諧濾波器，并且所選電調(diào)諧濾波器應(yīng)具有較寬的調(diào)諧范圍，較快的電調(diào)諧速度和較高的Q值以實(shí)現(xiàn)頻率預(yù)選。本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的數(shù)控跳頻預(yù)選濾波器是采用邏輯芯片控制電容器組的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器中心頻率調(diào)諧的雙調(diào)諧濾波器。在ADS中的連接圖，如圖4所示，通過(guò)調(diào)諧控件對(duì)電容C01,C02的容值進(jìn)行改變得到對(duì)選用不同的電容器組的濾波器進(jìn)行仿真。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157749.htm
從圖5中(a)，(b)，(c)的仿真結(jié)果中可以看出，中心頻率為86．5 MHz時(shí)濾波器的帶寬為3．9 MHz，插入損耗為5．352 dB。中心頻率為60．5 MHz時(shí)濾波器的帶寬為2．6 MHz，插入損耗為4．375 dB。中心頻率為30．0 MHz時(shí)濾波器的帶寬為1．5 MHz，插入損耗為5．764 dB。帶寬和插入損耗在各頻率點(diǎn)上出現(xiàn)不同的值，原因之一是通過(guò)改變電容值來(lái)改變中心頻率，另一個(gè)原因是在仿真的過(guò)程中，把L3設(shè)定為一個(gè)固定值，因而在頻率的高端出現(xiàn)了過(guò)耦合現(xiàn)象，頻率的低端出現(xiàn)了欠耦合。實(shí)際電路設(shè)計(jì)時(shí)，L3是電感L1、L2的寄生電感，其值是在變化的。從仿真結(jié)果中還可以看出通過(guò)濾波器所得的頻率響應(yīng)是不對(duì)稱的，信號(hào)在高于中心頻率處的衰減速度要大于在低于中心頻率處，這是因?yàn)樗O(shè)計(jì)的跳頻預(yù)選濾波器是通過(guò)電感耦合造成的，如果使用的是電容耦合則得到與仿真結(jié)果成鏡像關(guān)系?？偟膩?lái)說(shuō)，所設(shè)計(jì)的跳頻預(yù)先濾波器的帶內(nèi)插損和帶寬都達(dá)到了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，其中插損(4～6 dB)、帶寬(1～4 MHz)，較好的實(shí)現(xiàn)了選頻濾波作用。
2．2 低噪聲放大器(LNA)的仿真
低噪聲放大器(Low Noise Amplifier，簡(jiǎn)稱LNA)，是接收機(jī)射頻前端的重要組成部分。低噪聲放大器主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：首先，它位于接收機(jī)的最前端，要求噪聲越小越好。為了抑制后面各級(jí)噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響，要求有一定的增益，但為了不使后面的混頻器過(guò)載，產(chǎn)生非線性失真，增益又不能過(guò)大，并且要求放大器在工作頻段內(nèi)應(yīng)該是穩(wěn)定的。其次，它所接收的信號(hào)很微弱，低噪聲放大器必定是一個(gè)小信號(hào)線性放大器。而且受傳輸路徑的影響，信號(hào)的強(qiáng)弱又是變化的，在接收信號(hào)的同時(shí)又可能伴隨許多強(qiáng)干擾信號(hào)混入，因此要求放大器有足夠的線性范圍。
2．2．1 LNA的穩(wěn)定性分析
在設(shè)計(jì)小信號(hào)高頻放大器時(shí)，應(yīng)用S參數(shù)以評(píng)估主動(dòng)元件的振蕩傾向，也是一項(xiàng)不可或缺的程序。穩(wěn)定性是說(shuō)明主動(dòng)元件在輸入端和輸出端，接上任何阻抗后仍能穩(wěn)定工作，或是在與某些阻抗組合時(shí)，將引發(fā)振蕩的特性。前者稱為無(wú)條件穩(wěn)定，后者稱為潛在性不穩(wěn)定。主動(dòng)元件的穩(wěn)定性，可憑借S參數(shù)的羅列特穩(wěn)定因數(shù)K判定。在導(dǎo)出K之前，需先計(jì)算
羅列特穩(wěn)定因數(shù)K為
2．2．2 高增益低噪聲放大器仿真
評(píng)論