2.4GHz低中频接收机射频前端设计与关键技术

"这篇硕士论文主要探讨了2.4GHz接收机射频前端的设计，重点关注了低中频接收机的概念，及其与超外差接收机的对比。文章中提到了低中频接收机的优点，如简化模拟电路设计、提高集成度、减少功耗和降低成本，但也指出其面临的挑战，如镜像信号抑制和双路信号匹配问题。文中还介绍了正交下变频结构、Gram-Schmidt重正交算法、自适应算法等用于改善接收机性能的技术。此外，论文中还涉及了低噪声放大器、混频器和圆极化微带天线的设计与仿真工作，这些都是射频接收前端的关键组件。" 正文： 这篇硕士论文详细介绍了2.4GHz接收机射频前端的设计，特别是在低中频接收机的原理和实现上做了深入的研究。低中频接收机作为一种集成度高、功耗低的接收机结构，其优势在于减少了复杂的高频带通滤波器，并能有效克服零中频接收机的直流寄生失调和1/f噪声问题。然而，低中频接收机需要解决的主要问题是镜像信号抑制和双路信号匹配，这通常需要高级的算法或更精密的电路结构来实现。 文中提到了几种校正技术，如Gram-Schmidt重正交算法，这种算法用于改善相位和幅度失配问题。还有利用I/Q通路失配时的相关性进行自适应算法，这些方法能够增强接收机的镜像抑制能力，达到所需的标准。此外，论文中介绍的双平衡正交下变频结构在无需额外校正电路的情况下，可实现较高的相位精度。 低中频接收机的中频频率选择是一个权衡的过程，既要尽可能地降低直流失调和1/f噪声的影响，又要减小接收信号的动态范围，通常需要通过适当的预滤波来找到最佳平衡点。对于窄带通信系统，如GSM和DCS，低中频结构是一个有效的解决方案。 论文还涵盖了其他关键组件的设计，包括低噪声放大器（LNA）和混频器。LNA采用源极负反馈电路形式，确保在宽频带内保持良好的噪声性能。而混频器部分，论文不仅探讨了无源微带混频器，还设计了带增益的有源混频器。此外，针对2.4GHz的圆极化微带天线进行了设计和仿真，通过阵列技术和宽频带技术提升天线的综合性能。 论文的实践部分包括了设计组件的加工制作和测试，验证了理论设计的有效性。作者强调，这项工作对于2.4GHz无线传输的预研项目具有良好的应用前景，展示了在接收机设计中采用的各种技术和方法的实际价值。 这篇论文为理解和设计2.4GHz接收机射频前端提供了丰富的理论知识和技术细节，尤其是在低中频接收机、LNA、混频器和天线设计方面，为后续的研究和开发提供了有价值的参考。