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随着射频技术应用的广泛性,越来越多的领域需要射频人才,为了培养出优秀的射频人才,增强学生对射频电路的设计制作能力,射频教学仪器的研究与开发迫在眉睫。本论文研究的目的正是针对此问题,研究开发了射频通信实验系统的接收机。
在分析研究各种接收机结构的基础上,论文提出了基于超外差接收机的解决方案。该方案将接收到的射频信号分别在射频、中频、基带中进行处理,大大提高了所还原基带信号的质量。该方案中,天线将感应到的电磁波转换为微弱的电信号,再通过低通滤波后送入低噪声放大器进行放大,将放大信号送入混频器进行下变频,最后解调得到所需的基带信号。通过模块化设计实现了模块与系统的统一。论文对本接收机的主要模块进行了硬件设计,在分析和研究低噪声放大器、滤波器和混频器原理的基础上,针对模块的预设计指标,结合本接收机的原理框图,确定了各模块采用的电路形式,最终实现了基带信号的还原。结合实际电路所用器件的参数和Agilent公司的射频仿真软件ADS(Advanced Design System)的优势,实现了各模块的仿真设计,并根据预设计指标进行优化,大大提高了各模块的性能。
结合测试方法和测试仪器,对实际电路进行各项指标测试并分析。结果表明,各模块及系统的性能均达到了预期的目标,并且本文提出的设计方法能很好地解决低噪声放大器中噪声系数和增益的矛盾,同时利用分立元件设计大大减少了设计成本。