頻譜儀射頻前端關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、頻譜儀在移動(dòng)通信、雷達(dá)導(dǎo)航和EMC（電磁兼容性）應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，是信號(hào)分析領(lǐng)域非常重要的測(cè)量?jī)x器。射頻前端設(shè)計(jì)是頻譜儀的兩大關(guān)鍵技術(shù)之一（另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是中頻處理），其設(shè)計(jì)性能的優(yōu)劣將直接決定頻譜儀的整體性能。
　　本文提出了一種經(jīng)濟(jì)型、高性能頻譜儀射頻前端的設(shè)計(jì)方法—設(shè)計(jì)采用高中頻方案，本振采用高性能VCO（壓控振蕩器）替代YTO振蕩器（釔鐵石榴石調(diào)諧振蕩器），保證設(shè)計(jì)性能，同時(shí)減小體積，滿(mǎn)足小型化設(shè)計(jì)要求。

2、其輸入頻率范圍可達(dá)：0～3.6GHz；動(dòng)態(tài)范圍為：-120～20dBm，最小靈敏度低于-120dBm；噪聲系數(shù)小于10，10.7MHz的第三中頻輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)-10dBm～-110dBm，其相位噪聲指標(biāo)優(yōu)于-90dBc/Hz@10kHz和-94dBc/Hz@100kHz。
　　文中首先通過(guò)技術(shù)指標(biāo)分析以及鏡像頻率抑制能力分析，確定了高中頻的外差式結(jié)構(gòu)形式及調(diào)諧方程，并應(yīng)用ADS2008仿真工具對(duì)前端設(shè)計(jì)方案的各參數(shù)預(yù)算進(jìn)行

3、了細(xì)致仿真，包括噪聲系數(shù)，1dB壓縮，3階交調(diào)截止等。高中頻方案的射頻前端由三級(jí)本振，中頻濾波器混頻器等組成，其中一本、第一中頻濾波器及預(yù)選濾波器為射頻前端的關(guān)鍵組成部分。在本振設(shè)計(jì)中，第一本振采用小數(shù)分頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)，頻率范圍為4.1GHz～7.8GHz，相位噪聲優(yōu)于-90dBc/Hz@10kHz，最小頻率步進(jìn)達(dá)3Hz。在高中頻方案的濾波器設(shè)計(jì)中，借助于 IE3D，HFSS等電磁波仿真軟件，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)綜合法與耦合諧振器原理，完成了各級(jí)濾波器