文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
一种定位系统射频发射前端设计与实现
姓名:李向阳
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:刘晓晖
20100501
摘要随着电子技术和通信技术的快速发展,定位技术日趋成熟,在社会经济的各个方面起着越来越重要的作用。定位系统大概可以分为两类:卫星定位系统ㄎ幌低常倍范ㄎ幌低和实时定位系统。为了保证一些重要物品的安全运输,需要在特定的过程中对这些物品进行定位,根据这类定位的环境要求,一般采用的是实时定位系统。实时定位系统一般采用无源定位技术,该技术利用接收信号的特征进行定位,它主要包括:到达角际酢酱锏氖奔技术、酱锏钠挡技术、酱锏氖奔洳、混合定位技术等。实时定位系统就是一个无线通信系统,射频发射机是无线通信系统的重要组成部分,它的性能好坏直接关系到整个无线通信系统的性能。射频发射机一般包括以下的功能模块:带通滤波器,上变频器,本振,功率放大器等。随着集成电路的发展,这些功能模块已经做成了芯片,因此采用这些功能模块芯片进行射频电路设计时,就会变得相对容易一些。这种采用功能模块芯片设计的射频电路,称为混合射频电路设计,它的设计主要是根据整个通信系统的指标要求,确定出功能模块的性能指标,然后选择合适的功能芯片,对这些功能模块芯片的外围电路进行设计和调试。本文主要研究了定位系统的射频发射机设计,该设计是混合射频电路设计,采用了相关的功能模块芯片。本文首先介绍了一下定位系统的常用技术以及射频发射机的结构,然后介绍了射频发射机系统的功能模块以及各个功能模块在射频发射机中的位置和作用,给出了这些功能模块芯片的相关性能。在射频电路设计中为了达到最大增益或者最大效率,阻抗匹配是至关重要的因素,因此,在本文中就简单介绍了一下匹配的方法,在具体的电路设计中采用仿真软件湍鼙较容易的实现阻抗匹配,在本文中就给出了利用抡嫒砑瓿啥陨媳淦灯骱功率放大器的阻抗匹配。本文还介绍了两个主要功能模块的设计:耦合带通滤波器和功率放大器设计,同时利用仿真软件陨淦捣⑸浠南低撤抡妫抡媪射频发射机的系统增益,以及它的发射功率,给出了该射频发射机的电路原理图和嫱迹詈蟾隽烁蒙淦捣⑸浠南喙夭馐越峁⒍越峁辛朔治觥关键词:定位系统,射频发射机,阻抗匹配,功率放大器
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图目录图射频发射机结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图射频发射机总体结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图上变频器的功能框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图下变频器功能框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图阻抗匹配原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图单位圆内推ヅ渫纭图单位圆外推ヅ渫纭图并联单分支匹配技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图串联单分支匹配技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.实物图及性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯氖淙胧涑鲎杩埂涑龆烁髌档愕淖杩埂淙攵俗杩蛊ヅ涞牧街址绞健淙攵俗杩瓜炔⒌缛萜ヅ浞抡嫱肌淙攵俗杩瓜炔⒌绺衅ヅ浞抡嫱肌导视τ玫氖淙攵俗杩蛊ヅ洹淙攵耸导势ヅ涞缏吠肌涑龆似ヅ浯N⒋摺涑龆似ヅ洳⒘N⒋摺涑龆似ヅ涞缏贰耐馕У缏吠肌拦腊逋馕У缏吠肌拦腊灏嫱肌涑龆俗杩沟墓兰啤涑龆说谝患段⒋咂ヅ洹涑龆说诙段⒋咂ヅ洹涑龆说谌段⒋咂ヅ洹图涑龆说谒募段⒋咂ヅ洹Ⅵ图
涑龆俗杩蛊ヅ洹图低通滤波器原型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图串接电感和阻抗倒置等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图并接电容和阻抗倒置等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图带通滤波器电容耦合结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯.图带通滤波器电感耦合结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图阻抗转换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图导纳转换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图滤波器拓扑结构设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图带通滤波器性能参数设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.抡娴鸟詈洗瞬ㄆ髟硗肌图詈洗瞬ㄆ鞣抡娼峁图救ü芊糯笃髂P汀图β史糯笃魇淙攵俗杩蛊ヅ涞谝患段⒋摺图β史糯笃魇淙攵俗杩蛊ヅ涞诙段⒋摺β史糯笃魇涑龆俗杩蛊ヅ洹图射频发射机增益仿真链路⋯⋯⋯,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图增益仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯~图发射机输出功率仿真原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图输出功率仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图衰减器仿真原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图衰减器仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图衰减器电路图⋯⋯