采用PLL技術(shù)的接收機(jī)射頻前端的設(shè)計(jì)

第一次下變頻，采用性能指標(biāo)穩(wěn)定的SYM-25DHW 混頻器，其插入損耗為9dB，三階交調(diào)為30dBm。混頻后采用的是高性能的SAW 濾波器，其具有體積小、抗電磁干擾性能好、頻率選擇性、溫度穩(wěn)定性能良好等突出優(yōu)點(diǎn)。

為了滿足系統(tǒng)對動態(tài)范圍和靈敏度的要求，信號在通過LNA 后，設(shè)計(jì)了增益控制鏈路。該鏈路由驅(qū)動放大器和AGC 構(gòu)成。通過后端的功率檢測，當(dāng)小功率信號接收下來時(shí)，通過改變AGC 的控制電壓減小衰減量，當(dāng)大功率信號接收下來時(shí)增加衰減值，以提高接收機(jī)的動態(tài)范圍指標(biāo)。如下圖所示：

圖2、AGC 電路原理圖

3.2、接收機(jī)本振鎖相環(huán)路的設(shè)計(jì)

圖3、瑣相環(huán)原理圖

接收機(jī)通過混頻實(shí)現(xiàn)射頻變頻到基帶，而且采用的是超外差式結(jié)構(gòu)的接收機(jī)，因此在本設(shè)計(jì)中我們需要設(shè)計(jì)兩個(gè)本振源。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本振信號頻率精度和穩(wěn)定度高，相位噪聲小，所以選擇鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)本振生成。鎖相環(huán)是一種建立在相位負(fù)反饋基礎(chǔ)之上的閉環(huán)控制系統(tǒng)，對相位噪聲和雜散具有很好的抑制作用，在電視，儀器，通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。該接收機(jī)本振設(shè)計(jì)我們采用ADI 公司的瑣相環(huán)系列芯片做本振的設(shè)計(jì)，其可應(yīng)用于無線射頻通信系統(tǒng)，是性價(jià)比很高的電荷泵鎖存芯片。

在設(shè)計(jì)中，通過編寫程序由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)提供給瑣相環(huán)的CLOCK，DATA 和LE 信號，在頻率合成器芯片內(nèi)部完成參考晶振R 分頻和壓控振蕩器N 分頻相位的比較，并且轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的線性電壓后，經(jīng)過3 階環(huán)路濾波器濾出高頻干擾信號后，得到一個(gè)穩(wěn)定電壓來控制壓控振蕩器的輸出，最終的信號頻率通過兩個(gè)鎖相芯片被分別鎖定在第一和第二本振頻率上。

圖4、第二本振的瑣相環(huán)入瑣過程

從圖4，第二本振的入鎖過程我們可以看到瑣相環(huán)的入鎖時(shí)間在40us 左右，滿足要求。采用單片機(jī)提供鎖相的控制字的優(yōu)點(diǎn)就在于：利于及時(shí)修改，便于操作。下面是本振的實(shí)際電路圖，包括第一本振鎖相芯片和第二本振鎖相芯片，其共用一個(gè)10MHz 的晶振：

圖5 實(shí)際的第一、第二本振電路圖