多端口接收機(jī)中的前端優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，信息交換成為人類社會(huì)最基本的需求，各類無線通信產(chǎn)品在日常生活中越來越普及，它們將整個(gè)世界連成一個(gè)整體，為人類生活提供便利。在整個(gè)通信過程中，通信標(biāo)準(zhǔn)和信號(hào)占用的頻帶隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不同也是各不相同的。為了有效傳輸信號(hào)，通信系統(tǒng)需要采用不同的調(diào)制方式，這就意味著需要不同硬件結(jié)構(gòu)的接收機(jī)，硬件成本也會(huì)相應(yīng)提高。將軟件無線電技術(shù)（Software Defined Radio，SDR）應(yīng)用于直接變頻接收機(jī)能夠?qū)Σ煌瑯?biāo)準(zhǔn)

2、、頻帶以及調(diào)制方式的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，在很大程度上降低了硬件結(jié)構(gòu)和成本，當(dāng)然也存在著一些問題，如自混頻和I/Q支路失配等。將多端口技術(shù)應(yīng)用到SDR接收機(jī)前端，不僅能夠直接實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)和基帶信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，省去混頻器等高成本器件的使用，而且由于輸入端口之間的隔離度較高還能在一定程度上消除自混頻現(xiàn)象，因此多端口接收機(jī)受到了廣泛的關(guān)注和研究。論文主要包括的內(nèi)容有：
　　1、闡述了多端口前端的相關(guān)理論，對(duì)二極管檢波電路和加性傳感過程進(jìn)行了分析

3、，并在此基礎(chǔ)上分析推導(dǎo)了多端口傳感網(wǎng)絡(luò)的原理，重點(diǎn)分析計(jì)算了六端口技術(shù)的原理和信號(hào)解調(diào)過程，為后續(xù)多端口前端的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論支撐。
　　2、優(yōu)化設(shè)計(jì)了組成多端口結(jié)的微波器件，包括一種頻帶范圍為4～20GHz的四節(jié)橢圓威爾金森功分器，在單節(jié)窄帶功分器的基礎(chǔ)上，通過傳輸線的節(jié)數(shù)擴(kuò)展和形狀變換擴(kuò)展了工作帶寬，減小了傳輸損耗。還優(yōu)化設(shè)計(jì)了兩種3dB的寬帶定向耦合器，一種是基于補(bǔ)償電容技術(shù)的頻帶范圍為2~8GHz的交叉串聯(lián)耦合器，將各節(jié)

4、耦合線不連續(xù)處產(chǎn)生的寄生阻抗效應(yīng)降到了最低，有效提升了耦合器的性能；另一種為基于節(jié)數(shù)擴(kuò)展和漸變形狀的微帶縫隙耦合器，將頻帶范圍擴(kuò)展為2～20GHz，提升了耦合器在寬頻帶內(nèi)的性能。最后還從加工的角度分別對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)的功分器和耦合器進(jìn)行容差性能分析，為后續(xù)加工提供一定的參考價(jià)值。
　　3、從六端口結(jié)的帶寬和性能方面著手，利用改進(jìn)后的功分器和耦合器實(shí)現(xiàn)了兩種六端口結(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，一種為由寬帶威爾金森功分器和改進(jìn)的交叉串聯(lián)耦合器組成的2.5～