摘要
现如今无线通信的发展变革越来越快，特别是已经成熟5G无线通信技术已经广泛应用在互联网科技和人民生活的各个方面。由于通信传输系统需要以收发接收机系统作为主体结构，因此对接收机性能指标的要求也越来越高。另一方面，由于无线通信需要传输更多的信息，市场对接收机的频带需求变得越来越宽，宽带接收机由此应运而生。它具有传统的无线通信技术没有的宽带宽、高数据传输、高灵敏度的特点。本文针对射频电路宽带传输的需求，结合电路和无线通信系统收发前端的相关知识，设计了一款频率范围为6~26GHz的宽带接收前端电路。具体工作如下： 首先，本文对宽带接收前端理论知识进行了详细的介绍，分析比较各种接收机系统的性能优劣，确定采用单次变频的超外差结构。由于接收机的接收范围大约为20GHz，覆盖的频带范围广，因此按照频带划分为6~12GHz、12~18GHz、18~26GHz三个频带，采用开关来控制三个滤波器组进行频带选择，确定宽带接收机的总体机构布局。 然后，根据系统增益、噪声系数、镜像抑制等性能指标，进行合理的器件选择，射频输入端口的放大器采用低噪声放大器，它具有2.5dB的低噪声系数。开关选择SP4T开关，它具有高隔离度、低插损的特点。滤波器选择可调谐的镜像抑制滤波器来实现频率的全覆盖。混频器采用I/Q输出的无源镜像抑制混频器来进一步提高镜像抑制和带外抑制。根据选择的器件带入ADS仿真软件进行电路仿真，主要是链路预算仿真、信道选择性仿真、增益仿真、镜像抑制仿真以及带外抑制仿真，来分析系统的增益、噪声系数、镜像抑制、带外抑制等性能指标。 最后，根据仿真结果设计了宽带接收机的电路结构以及原理图，并且依据设计的原理图制作了PCB板，对PCB板加工成型并搭建硬件测试平台，完成电路硬件测试。整个接收机通过三通道选型能够完成6~26GHz的频带全覆盖，实现了低复杂度、高增益、低噪声系数的宽带接收，测试结果表明系统增益大于50dB，噪声系数低于6dB的系统指标。
NETL