射频通信实验系统中发射机的设计与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着信息时代的到来，射频(RF)技术越来越成为通信中的焦点，而射频人才紧缺现象日益严重，为了更好地培养射频人才，迫切需要研制一套射频通信实验系统。该系统一般包括收发信机、天线设备(含馈线)、输入输出设备(如话筒、耳机等)、供电设备(如直流稳压电源)等。本文的研究目的正是针对这一问题，提出了一种射频通信实验系统中发射机的设计方案并加以实现。在分析研究相关发射机解决方案的基础上，论文提出了基于锁相环的直接调频发射机方案。该方案采用分立元件设计，按功能不同把系统分成多个独立的模块。这就解决了射频通信实验系统中系统化和

2、模块化的矛盾，使实验者对射频电路和理论有更直观的理解。该方案将频率合成器和锁相调频集合在一个模块，这在满足性能要求的前提下，大大降低了系统复杂度和成本。为了降低温度效应的影响，锁相环的输出功率较低，所以在输入到功率放大器之前要先通过前置放大器的放大，以达到功率放大器的输入要求。由这三个模块就构成了整个发射链路。论文对发射系统中的关键部分——放大器和锁相环进行了硬件实现，并利用ADS(AdvancedDesignSystem)软件对电路进行了设计和优化。在分析了射频放大器的各项参数如增益、稳定性、非线性、工作状态和偏置网络等理论后，结合前放

3、和功放的不同性能要求，利用ADS仿真和优化，实现了由分立元件组成的前置放大器和功率放大器。结合MBl5E03SL芯片在锁相环设计上的优势，实现了锁相环系统的多信道设计。通过调整锁相环系统中环路滤波器的截止频率，实现了对音频信号在880MHz～920Ⅻz频段内的频率调制，并给出了一种失真较小的实现方式，为整个通信系统的实现提供了保障。关键词：发射机；前置放大器；功率放大器；锁相环；ADS武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththearrivalof“InformationAge”，RadioFrequencytechnologyh

4、asincreasinglybecomethefocusofcommunication．Itisurgentlynecessaryt0developalaboratorialcommunicationsystemofRF．becauseofincreasinglylackofRFengineers．Thesystemgenerallyincludeslra／15ceivfffequipments，antennaequipments(includingfeeder)，inputandoutputequipments(suchasspeake

5、rs，headphones，ere．)，andpowereqmpment(suchasDCpower)．Thepurposeofthepaperistosolvetheproblem．ThedesignandrealizationofthetransmitterinRFcommunicationlabo舳dalsystemarepresented．Accordingtotheanalysisoftransmittersolutions，thepaperproposesatransmittersolutionbasedonthePLLdir

6、ect-frequencymodulation．ThedesignUSeSdiscretecomponentsandisdividedintomanyindependentmodulesaccordingtothedifferemfunction,whichhassolvedtheeonflietioasbetweensystematizationandmoduiarizationintheRFcommunicationlaboratorialsystem．Sotheexperimentershaveanintuitionistieund

7、erstandingtotheradiofrequencycircuitandthetheory．ThisplancombinesthefrequencysynthesizerandthePLLinamodule．whichmeetstheperformancerequirementsandgreanyreducessystemcomplexityandcost．Inordert0reducetheinfluenceofthetemperatureeffect,theoutputofthePLLshouldbelowered．Theref

8、oreapre—amplifierisplacedinfrontofthepoweramplifiertoachievetheinputrequirementsofthepoweramplif