文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
软件无线电构架下低噪声放大器的研究与设计
姓名:赵霞
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:王敏锡
20061101
要摘第由于多标准、多频段、多模式并存的客观性,使得实现无缝的全球通信成线电体系结构应用而生。软件无线电体系结构是以通用的硬件平台为基础,通出驻波比过大、带内波动过高,这些问题都会降低低噪声放大器的工作频带。关键词:软件无线电;低噪声放大器;高电子迁移率晶体管;平衡放大技术西南交通大学硕士研究生学位论文为了一个难题。为了实现不论军用还是民用中对无线通信的更高要求,软件无过软件来实现灵活的通信功能,比如,实现不同标准和模式间的相互兼容。为了满足多频段的需要,要求在软件无线电体系结构中,低噪声放大器的频带要比较宽。本文首先介绍了低噪声放大器的主要技术指标。在将低噪声放大器等效为二端口网络之后,利用散射参数,详细的阐述了设计低噪声放大器的过程。在设计完稳定电路、输入输出匹配网络、直流偏置电路之后。发现虽然低噪声放大器的噪声系数和增益都可以满足设计指标,但是要求的工作频带内的输入输因此,本文中尝试采用平衡放大技术来降低低噪声放大器的这两个参数值,以达到提高低噪声放大器工作频带的目的。仿真结果表明,这种方法是可行的。在钠荡段冢糯笃骶晕榷ǎβ试鲆娲锏搅T声系数≤,带内波动≤,输入输出驻波比≤:
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第滦髀选题依据课题研究的背景和意义西南交通大学硕士学位论文第软件无线电“俏尴叩缫P欧矫娴囊恢中碌谋涓铩由于不同部队用于不同目的的无线电台在工作频段、调制方式上存在差异而无法互通。如果需要互通,就需要作进一步的改进,如美国方面推出的战术合作无线系统的意向合同,其目的嘲”褪鞘迪指骶种涞目梢曰ゲ僮鳎互工作的系统。在民用通信方面,由于新标准的不断涌现、新老通信体制共存,不同体制的系统之间的互联变得复杂与困难。加上各种通信设备的大量出现,使无线电频谱越来越挤,传统的以硬件为基础的无线通信系统已难以适应发展的需求。为了解决以上的问题,软件无线电构架应运而生。软件无线电的核心技术跚叫”怯每砥荡尴呓邮栈创嬖吹恼收机,将宽带的模拟/数字和数字/模拟变换器尽可能地靠近天线,而将电台的功能尽可能多地采用软件来实现。因此,实现软件无线电关键技术之一是宽带的射频前端。软件无线电的接收通道中,可能有许多宽带的信号需要处理。因此,在射频接收部分,宽带放大的设计是非常重要的,但同时也是比较困难的。一是由于对器件的要求比较高:二是即使有满足要求的器件,合理的平衡增益和噪声系数及其它参数之间的关系也是比较困难的。到目前为止,软件无线电的理论已比较成熟,宽带的低噪声接收技术的研究也在进行中。软件无线电中,对射频接收端⋯“”,的低噪声放大器的带宽有着更高的要求。目前,提高放大器带宽的方法通常有三种。一是运用补偿匹配网络,包括输入输出匹配网络,以获得最佳的输入输出驻波比。然而,输入输出驻波比只围绕某一频率取得最佳数值。第二种方法是运用负反馈电路,来获得平坦的增益和降低输入输出驻波比,同时还能够控制放大器的性能。但不利的一面是,负反馈将恶化噪声系数并降低放大器的增益。第三种方法是平衡放大技术,采用这
本文的内容安排西南交通大学硕士学位论文第种方法,可以在保证良好的输入输出驻波比的同时保证一定的噪声系数。对低噪声放大器来说。是扩展其带宽的可行方法。而本文中的设计则是利用了补偿匹配网络和平衡放大技术两种方法的优点,先用补偿匹配网络来获得较好的噪声性能,然后再用平衡放大技术来扩展带宽及进一步提高输入输出驻波比,试验结果满足设计要求。第一章概述了本论文的研究背景和意义,论述了在新的通信要求下,提高低噪声放大器工作带宽的必要性。第二章阐述了软件无线电及其关键技术。第三章给出了低噪声放大器的主要技术指标。然后,利用微波网络理论,详细的研究了低噪声放大器的基本原理以及设计思路。第四章在比较几种放大器宽带技术之后,尝试用平衡放大技术来提高低噪声放大器的带宽。在低噪声放大器的输入输出匹配网络设计完成后,放大器的增益虽然能满足设计要求,但是带内波动过大、输入输出驻波比过高,,改善了输入输出驻波比和带内波动,从而提高了低噪声放大器的有效工作带宽。
第氯砑尴叩软件无线电产生背景西南交通大学硕士学位论文第传统的无线电通信,虽然经历了从模拟到数字通信发展的阶段,然而,根据它们的用途不同,采用的通信工作方式,即通信制式也不同,从而使通信系统制式及装备种类繁多,这就造成了它们之间的互通性、兼容性、协调性极差。最明显的一例是,在年代初的海湾战争中,由于各自采用的通信制式及电台装备不同,美军自身的