本文關(guān)鍵詞：北斗與TD-LTE頻段的低噪聲放大器設(shè)計

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【摘要】：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是由我國自主研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),可為全球范圍內(nèi)的各種用戶提供定位、導(dǎo)航、授時服務(wù),且具有短報文通信功能。目前已完成區(qū)域組網(wǎng),并于2012-12-27正式開始為亞太地區(qū)提供服務(wù)。而TD-LTE(Time Division Long Term Evolution)是第四代(4G)移動通信技術(shù),是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的通信技術(shù),相對于傳統(tǒng)的2G,3G網(wǎng)絡(luò)其在系統(tǒng)帶寬、移動性、網(wǎng)絡(luò)時延等方面都有極大的提高。自然,為了進一步提高北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的性能,需要實現(xiàn)TD-LTE技術(shù)與北斗導(dǎo)航技術(shù)的融合以及他們之間的協(xié)同應(yīng)用,進而為各行業(yè)提供高性能的服務(wù)。可以預(yù)見,融合這兩項技術(shù)的通信終端必將具有廣闊的應(yīng)用前景。而低噪聲放大器位于無線通信接收設(shè)備的前端,對系統(tǒng)的噪聲系數(shù)起著決定性的作用。系統(tǒng)的噪聲系數(shù)是影響接收系統(tǒng)靈敏度的主要因素,所以低噪聲放大器的性能對設(shè)備的整體性能有重要的影響。因此,融合TD-LTE技術(shù)與北斗導(dǎo)航技術(shù)的無線通信接收設(shè)備前端低噪聲放大器設(shè)計就成為了一個急需解決的科學(xué)問題。本論文設(shè)計了一個兩級級聯(lián)結(jié)構(gòu)的低噪聲放大器。主要研究內(nèi)容如下:首先,通過比較幾種實現(xiàn)多頻段LNA的方式,最終確定了采用寬帶LNA的方式來完成設(shè)計。其次,晶體管是LNA電路的核心,依據(jù)設(shè)計頻段的噪聲系數(shù)以及可用增益確定了晶體管。并根據(jù)其在不同的偏置條件下的性能參數(shù)確定放大器所需的靜態(tài)工作點。第三,有源器件由于內(nèi)部存在反饋,當(dāng)反饋量達到一定程度時,放大器將產(chǎn)生振蕩,甚至燒毀。所以本文分析了判斷放大器穩(wěn)定性的方法,以及常用的改善穩(wěn)定性的措施。第四,對放大器的電路結(jié)構(gòu)進行了分析,因LNA需要適當(dāng)高的增益,所以采用兩級級聯(lián)的結(jié)構(gòu)設(shè)計了放大器。由于本文所設(shè)計的放大器屬于寬帶放大器,而晶體管會隨著工作頻率的上升其可用增益會隨之下降,所以分析了寬帶匹配Q值的因素以及根據(jù)前后級設(shè)計目標(biāo)不用分別確定了電路結(jié)構(gòu)。利用安捷倫公司的ADS仿真設(shè)計軟件設(shè)計了一個兩級級聯(lián)結(jié)構(gòu)的低噪聲放大器。工作頻帶為1.2-2.7GHz。其噪聲系數(shù)小于1.4,增益大于21.5dB,在頻帶內(nèi)的增益平坦度小于1.1dB,輸入駐波系數(shù)小于1.923,輸出駐波系數(shù)小于1.880。本論文的工作對于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端的設(shè)計以及性能的提高具有重要的科學(xué)意義,必將促進我國北斗導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：北斗導(dǎo)航 TD-LTE 寬帶低噪聲放大器 匹配網(wǎng)絡(luò) ADS軟件
【學(xué)位授予單位】：齊齊哈爾大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN722.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 1 緒論12-16
• 1.1 課題背景及意義12-13
• 1.2 低噪聲放大器發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.3 論文主要工作14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 2 低噪聲放大器理論基礎(chǔ)16-34
• 2.1 傳輸線理論16-22
• 2.1.1 傳輸線基本概念16
• 2.1.2 常用傳輸線16-18
• 2.1.3 傳輸線等效電路以及傳輸線方程18-19
• 2.1.4 傳輸線上電壓和電流分布19-20
• 2.1.5 傳輸線上的阻抗變化20-21
• 2.1.6 電壓反射系數(shù)21
• 2.1.7 駐波系數(shù)21-22
• 2.2 Smith圓圖22-24
• 2.3 射頻網(wǎng)絡(luò)24-25
• 2.3.1 網(wǎng)絡(luò)介紹24-25
• 2.3.2 級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)25
• 2.4 兩端口網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)25-26
• 2.5 低噪聲放大器的性能參數(shù)26-33
• 2.5.1 放大電路穩(wěn)定性27-30
• 2.5.2 放大電路的噪聲系數(shù)30-31
• 2.5.3 放大器的功率增益與平坦度31-33
• 2.5.4 駐波系數(shù)33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 3 低噪聲放大器設(shè)計方案34-50
• 3.1 確定實現(xiàn)方式34
• 3.2 確定寬帶低噪聲放大器類型34-40
• 3.3 確定低噪聲放大器結(jié)構(gòu)40-41
• 3.4 低噪聲放大器各設(shè)計步驟模塊說明41-49
• 3.4.1 確定晶體管41
• 3.4.2 放大器的偏置電路41-42
• 3.4.3 放大器的穩(wěn)定性42
• 3.4.4 放大器的匹配電路42-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 寬帶低噪聲放大器設(shè)計50-70
• 4.1 確定晶體管50-51
• 4.2 偏置電路設(shè)計51-56
• 4.3 穩(wěn)定性設(shè)計56-58
• 4.4 第一級放大器設(shè)計58-63
• 4.5 第二級放大器設(shè)計63-65
• 4.6 兩級放大器級聯(lián)及版圖65-69
• 4.7 本章小結(jié)69-70
• 5 總結(jié)70-71
• 參考文獻71-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況74-75
• 致謝75-76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于海俠;;淺談北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展意義[J];電子世界;2014年13期

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本文編號：1019778