2.4GHz接收机射频前端设计：低噪声放大器与混频器的关键指标

"这篇硕士论文主要探讨了2.4GHz接收机射频前端设计，包括低噪声放大器、混频器和圆极化微带天线等关键组件的设计与实现。作者郝盛在导师是湘全的指导下，针对2.4GHz ISM频段的无线通信需求，详细阐述了接收机的结构、性能指标、仿真与测试过程。" 这篇硕士论文的核心内容围绕2.4GHz无线通信接收机的射频前端设计展开，其中涉及的关键知识点包括： 1. **超外差接收机结构**：超外差接收机是一种常用的无线通信接收机类型，其工作原理是将接收到的高频信号通过混频器转换为中频信号，然后进行后续处理。这种结构可以提高选择性和灵敏度。 2. **低噪声放大器（LNA）**：LNA是接收机的第一级放大器，主要任务是将接收到的微弱信号放大，同时保持低噪声系数，以减少噪声引入。论文中提到的LNA设计要求增益大于10dB，输入输出驻波比小于或等于1.5，噪声系数小于或等于1.2dB，IdB压缩点输出功率大于或等于17dBm，工作电压5.2V，工作电流小于或等于150mA，输入输出阻抗为50欧姆，以及特定的机械尺寸。采用源极负反馈电路形式，能在较宽的带宽内提供良好的噪声性能。 3. **混频器**：混频器用于将射频信号与本地振荡器产生的信号混合，产生新的频率。论文中提到了无源微带混频器和有源混频器的设计，无源混频器基于电桥平衡原理，而有源混频器则带有增益，这两种混频器都通过ADS软件进行了设计仿真。 4. **圆极化微带天线**：这种天线能够接收和发射圆极化信号，提高了通信的稳定性和抗干扰能力。论文中设计的圆极化微带天线采用按顺序旋转组阵技术和侧馈馈电形式，通过阵列技术和宽频带技术实现更宽的带宽和出色的综合性能。 5. **系统级仿真与测试**：论文不仅涵盖了理论设计，还包括了使用仿真软件如ADS进行设计验证和实际加工制作后的测试，确保了设计的可行性和性能指标的达成。 6. **2.4GHz ISM频段**：2.4GHz频段是国际通用的工业、科学和医疗频段，广泛应用于无线通信，如Wi-Fi、蓝牙等。因此，针对这个频段的接收机设计具有实际应用价值。 7. **指标设定**：在设计接收机时，作者设定了总体制约条件和各功能模块的特定指标，如增益、选择性和变频性能，这些指标是衡量接收机性能的关键参数。 这篇论文深入探讨了2.4GHz无线通信接收机的射频前端设计，包括了关键组件的理论基础、设计方法、仿真验证以及实际测试，对于理解射频接收机的设计过程和性能优化具有重要参考价值。