卫星导航定位手持机射频前端中若干关键技术的研究与实现

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1、国防科学技术大学硕士学位论文卫星导航定位手持机射频前端中若干关键技术的研究与实现姓名：伍俊申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：欧钢;周力20091101国防科学技术大学研究生院硕士学位论文摘要目前，卫星导航定位业务在全球蓬勃发展，作为我国自主研发的导航定位系统，“北斗一号’’的用户量在不断增加。手持型用户机是用户终端中最常用的设备，它的需求量也越来越大。射频前端是手持式用户接收机中一个非常重要的组成部分。由矗北斗一号一系统体制所决定，手持用户机必须要工作于全双工模式。这要求射频前端既能接收微弱的卫星信号又

2、能发射高功率信号，并且要有足够的收发隔离指标；同时，射频前端也是整个信号链路中的一个重要枢纽，手持机的噪声系数、灵敏度、发射功率和调制信号质量等关键指标都主要由其决定。本文以“北斗一号’’手持机项目为背景，深入研究了手持机中射频前端的设计，探讨了工程实现中的难点和关键技术所在，在研究基础上解决了相关难题，实现了若干关键技术。收发隔离是保证手持机射频前端正常工作的一项关键技术。由于手持机在接收卫星弱信号(约．127dBm)同时，还要发射高功率(约+40dBm)的强信号，为了保证接收和发射同时、无干扰的工作必须要保证接收

3、通道和发射通道之间有足够的隔离度。以往的文献中很少分析如此大功率差异下的收发隔离，而且在手持机中成本和体积都有严格要求的情况下，实现如此大的隔离度有相当难度。论文仔细分析了这一难题，为射频前端建立了模型，提出了四条相应的设计准则，指导设计和制作了射频模块电路，并通过实际测试验证了电路的收发隔离性能和所提出的设计准则。天线的隔离度是实现收发隔离中很关键一环。在选定天线方式、馈电点方式并确定结构设计后，天线的隔离度就主要依靠馈电网络来实现。文中研究一个具有一定隔离度的天线馈电网络，并采用一些已有的方法，将馈电网络的带宽展

4、宽并将其面积进行压缩，最终在ADS中仿真制作了一个宽频带、小型化且具有一定隔离度的馈电网络。低噪放和功放是射频前端中实现收发隔离的两个关键模块，而且它们自身的仿真与制作也存在着各种问题。在目前射频仿真软件还不很成熟的条件下，如何运用仿真软件提高仿真的有效性是关系着提高成品率和加快生产周期的重要问题。论文结合ADS软件分析了仿真与实测问差异的原因，结合低噪放、功放的仿真设计，以实测数据对比仿真结果，验证差异原因，进而提高仿真的有效性。关键词：手持型接收机，收发隔离，宽带馈电网络，仿真有效性第i页国防科学技术大学研究生院

5、硕士学位论文ABSTRACTSatellitenavigationandpositioningserviceisboomingaroundthegloberecently,asChinahasindependentlydeveloped¨Beidou”navigationpositioningsystem，theamountofusersareincreasing．Hand．heldusermachineisthemostcoInmonterminalequipment，itsdemandisalsogrowing．

6、RFfront．．endisaveryimportantpartinhand．．helduserreceiver．Determinedbythe”Beidou¨systemstructure。thehands．heldreceiverworksinfunduplexmode．mSrequiresRFfront—endnotonlytoreceiveweaksatellitesignalbutalsototransmithigh-powersignalandbothofthemtoworkatsametimewitho

7、utinterference．Also，RFfront-endisanimportantnodeofsignalchain，thenoisefigure，sensitivity,positioningSuccessrate，modulationsignalqualityandotherkeyindicatorsaremainlydecidedbyit．，nlepaperbaseson“Beidou'’hand-heldreceiverproject,anddeeplystudiesthedesignoftheRFfr

8、ont．endinreceiver,anddiscussesthedifficultiesandimportanttechniquesinengineeringimplementation．Itsolvesrelatedproblemsontheresearchandcarriesoutanumberofimportanttechniques．