一種定位跟蹤系統(tǒng)接收射頻前端設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、一種定位跟蹤系統(tǒng)是應(yīng)用于短距離的無線定位技術(shù)，設(shè)計目的是為了有效提高行李托運過程中的安全性，預(yù)防個人物品的意外轉(zhuǎn)移或者損壞。接收射頻前端通過天線接收無線信號，由混頻器進(jìn)行下變頻處理，然后由放大器對下變頻信號進(jìn)行放大，最后送入數(shù)字電路部分進(jìn)行信號的處理和定位識別。高靈敏度接收機能夠?qū)崿F(xiàn)無線信號的最遠(yuǎn)距離接收，也有利于降低發(fā)射機的功耗。高線性度和大動態(tài)范圍的接收機能夠減小系統(tǒng)的各種干擾，可以實現(xiàn)數(shù)字電路部分相關(guān)峰的準(zhǔn)確檢測，從而提高接收端的

2、定位精度。
　　 第二章的接收射頻前端結(jié)構(gòu)設(shè)計中，分別對超外差式、零中頻式和低中頻式接收射頻前端結(jié)構(gòu)的進(jìn)行了比較，分析它們各自的優(yōu)缺點，并且對接收射頻前端的主要參數(shù)進(jìn)行了介紹。一種定位跟蹤系統(tǒng)接收射頻前端采用了超外差式結(jié)構(gòu)，在完成結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了各級的分配，選擇了用于電路實現(xiàn)的各部分器件。同時，使用ADS對接收射頻前端系統(tǒng)進(jìn)行了行為級的仿真分析，接收鏈路的預(yù)算增益、選擇性、相位噪聲和下變頻特性仿真能夠檢驗

3、系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性。
　　 第三章為低噪聲放大器優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用，設(shè)計和實現(xiàn)了兩種不同低噪放電路并且對其級聯(lián)方式進(jìn)行了研究。接收射頻前端的高增益和低噪聲系數(shù)要求兩級低噪放級聯(lián)使用，通過計算低噪放的噪聲估量確定了連接方式。低噪放MGA-645T6的電路優(yōu)化設(shè)計，改善了輸出端口的阻抗匹配特性，提高了1 dB的增益。分別設(shè)計和實現(xiàn)了MAX2644兩種電路實現(xiàn)方式：最大線性度和最大增益，通過分析和比較確定了最大增益的連接方式。在兩級低噪

4、放的設(shè)計分別實現(xiàn)后，對級聯(lián)的低噪放電路進(jìn)行了測試，并且計算了混頻器之前的噪聲系數(shù)，其大小大約等于整個接收射頻前端系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。
　　 第四章設(shè)計了變頻器MAX2681的應(yīng)用電路，對混頻器的變換增益和線性范圍等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，通過使用ADS的Smith Chart工具對下變頻器的輸出阻抗進(jìn)行了匹配設(shè)計，不僅提高了混頻器的轉(zhuǎn)換增益，而且也提高了其線性輸入信號范圍。在下變頻器與前級電路級聯(lián)后，接收射頻前端的前級部分實現(xiàn)了較高的增

5、益，但是在大信號輸入情況下，前級部分的線性度參數(shù)與設(shè)計目標(biāo)存在差距，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
　　 第五章是關(guān)于中頻放大器增益控制電路的設(shè)計，由于接收系統(tǒng)靈敏度的限制，需要級聯(lián)使用中頻放大器AD8367，并且通過增益控制的方式來實現(xiàn)信號的穩(wěn)定輸出。但是級聯(lián)放大器的噪聲系數(shù)和線性性能存在相互制約的關(guān)系，增益控制電路的合理設(shè)計才能使得級聯(lián)放大器同時達(dá)到兩方面的性能要求。該章節(jié)優(yōu)化了一種增益控制電路設(shè)計方案，在滿足靈敏度要求的前提下，線