隨著接收機(jī)向更高頻段方向發(fā)展,對(duì)接收機(jī)性能要求越來(lái)越高,而接收機(jī)性能的提升主要取決于接收機(jī)前端關(guān)鍵部件,本文以某Ku波段衛(wèi)星通信接收機(jī)為相關(guān)背景,重點(diǎn)研究Ku波段接收機(jī)前端關(guān)鍵部件:Ku波段低噪聲放大器、Ku波段帶通濾波器和中頻濾波器。低噪聲放大器作為接收機(jī)前級(jí),其噪聲系數(shù)和增益對(duì)接收機(jī)靈敏度的影響最為關(guān)鍵。本文基于QPA2735芯片設(shè)計(jì)了一款高增益且噪聲低的Ku波段低噪聲放大器,設(shè)計(jì)過(guò)程包括芯片選型、穩(wěn)定性分析、匹配電路設(shè)計(jì)和原理圖與版圖聯(lián)合仿真等,并對(duì)其進(jìn)行加工和測(cè)試。實(shí)測(cè)增益為18.6dB±0.2dB,輸入反射系數(shù)小于-15.2dB,輸出反射系數(shù)小于-10dB,噪聲系數(shù)為1.94dB,P_1dB壓縮點(diǎn)為17.17dBm。Ku波段帶通濾波器作為接收機(jī)前端關(guān)鍵部件之一,為提升接收機(jī)性能,本文設(shè)計(jì)了四款不同的帶通濾波器。第一個(gè)是基于等效電路模型參數(shù)提取的計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試方法設(shè)計(jì)的波導(dǎo)空腔濾波器,其仿真帶寬為300MHz,帶內(nèi)反射系數(shù)小于-20dB,上下阻帶的信號(hào)抑制優(yōu)于61.7dB。第二個(gè)是為實(shí)現(xiàn)濾波器小型化,在諧振腔中非對(duì)稱加載金屬脊產(chǎn)生電容效應(yīng)以縮短濾波器長(zhǎng)度,并... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ASK收發(fā)組件實(shí)物圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1接收機(jī)研究現(xiàn)狀隨著全球化通信經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)科學(xué)技術(shù)的質(zhì)量要求越來(lái)越高，世界各大研究機(jī)構(gòu)投入大量科研經(jīng)費(fèi)來(lái)研究高性能且小型化的接收機(jī)，在各領(lǐng)域得到了較好的發(fā)展。國(guó)外的微波技術(shù)和集成工藝起步較早且相對(duì)成熟，國(guó)內(nèi)接收機(jī)的性能比國(guó)外相對(duì)落后，高頻段的接收機(jī)在性能上仍有許多技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn)，因此仍需要對(duì)接收機(jī)整機(jī)性能進(jìn)行研究。2011年，韓國(guó)Y.C.Lee等人采用LTCC工藝設(shè)計(jì)了一種工作在60GHz點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的ASK收發(fā)機(jī)。如圖1-1所示，采用6層LTCC介質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)接收機(jī)，通過(guò)采用6排金屬化通孔和共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)收發(fā)支路的高隔離度，隔離度達(dá)到80dBc，電路模塊緊湊且小型化，接收機(jī)增益為38dB[1]。圖1-1ASK收發(fā)組件實(shí)物圖2012年，印度空間研究中心S.K.Jain等人設(shè)計(jì)了一種便攜的且可用于衛(wèi)星地面終端的S波段接收機(jī)前端系統(tǒng)，如圖1-2所示，采用兩級(jí)LNA實(shí)現(xiàn)最佳接收機(jī)靈敏度，噪聲系數(shù)小于1dB，增益達(dá)到95.5dB，平坦度不超過(guò)1.5dB[2]。圖1-2S波段接收機(jī)前端系統(tǒng)實(shí)物圖

第一章緒論32013年，G.Mehdi等人設(shè)計(jì)了可用于無(wú)源成像儀模塊化的Ka波段接收機(jī)，如圖1-3和圖1-4所示，該接收機(jī)前端主要由波導(dǎo)對(duì)極鰭線、低噪聲放大器、波導(dǎo)帶通濾波器和MCM接收模塊組成，噪聲系數(shù)為4.1dB，增益為42dB，鏡像抑制優(yōu)于60dB，雜散極少[3]。圖1-3Ka波段接收機(jī)框圖圖1-4接收機(jī)前端實(shí)物2014年，波蘭D.Pietron等人采用零中頻架構(gòu)設(shè)計(jì)了一種可用于藍(lán)牙的接收機(jī)前端系統(tǒng)，接收機(jī)的噪聲系數(shù)為2.32dB，系統(tǒng)增益為26.33dB，靈敏度為-80dBm，輸入的三階交調(diào)分量IIP3為-12.78dBm，其數(shù)據(jù)表明了該接收機(jī)前端系統(tǒng)性能較好，可提高藍(lán)牙的覆蓋范圍[4]。2015年，南京電子器件研究所Y.Zhou等人采用SIP集成技術(shù)在LTCC基板上設(shè)計(jì)了一種可用于無(wú)線通信的緊湊型的多通道接收機(jī)前端模塊，噪聲系數(shù)小于2.8dB，轉(zhuǎn)換增益為50dB[5]。2017年，日本T.Kawaguchi等人設(shè)計(jì)了一種可用于移動(dòng)基站的高靈敏度高溫超導(dǎo)六通道的接收機(jī)前端，如圖1-5所示，該六通道的接收機(jī)前端系統(tǒng)工作頻段為900MHz，由小型化螺旋諧振器的HTS濾波器和低溫低噪聲放大器組成，工作帶寬是15MHz，噪聲系數(shù)為0.45dB，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該六通道接收機(jī)前端性能較好，可有效提高基站的覆蓋范圍[6]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基片集成波導(dǎo)濾波器的快速設(shè)計(jì)方法[J]. 霍新平,郝張成.  中國(guó)科技論文. 2014(04)
[2]SIR交叉耦合雙通帶腔體濾波器[J]. 寇鑫,肖中銀,黃春艷,李好,儲(chǔ)君君.  應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)

博士論文
[1]基于電流驅(qū)動(dòng)無(wú)源混頻器的寬帶接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫景業(yè).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]寬帶接收機(jī)射頻前端的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉紹亭.電子科技大學(xué) 2018
[2]基于SIW技術(shù)的高選擇性帶通濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周奇.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]基于基片集成技術(shù)的交叉耦合腔體濾波器的延伸研究[D]. 鄒玉鵬.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]基片集成波導(dǎo)層疊級(jí)聯(lián)雙模濾波器設(shè)計(jì)與制作[D]. 王琪.南京郵電大學(xué) 2013
[5]小型腔體濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 謝睦寬.電子科技大學(xué) 2011
[6]SIW帶通濾波器研究與設(shè)計(jì)[D]. 宋秋雨.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]電容加載濾波器[D]. 張先榮.電子科技大學(xué) 2009



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