2.4GHz接收机射频前端设计的关键技术与指标探讨

本文主要探讨了2.4GHz接收机的射频前端设计，特别是在无线通信领域中2.4GHz ISM频段接收机的重要性。作者郝盛，硕士研究生，专业为通信与信息系统，导师是湘全教授，针对接收机的结构体系和关键技术模块进行深入研究。 首先，文章概述了接收机的几种常见结构，包括零中频结构、超外差结构、镜像抑制结构和数字中频结构。其中，超外差结构被选为本文设计的基础，因为它能够有效放大微弱信号，通过变频器和中频放大器实现信号的选择性和解调，尽管存在组合干扰频率多的问题，但整体上更符合实际应用需求。 接收机的关键技术指标，如接收灵敏度，被详细阐述。灵敏度不仅与接收机内部噪声、等效带宽噪声功率和终端解调的信噪比要求有关，还取决于输出功率和信噪比的要求。设计目标是在接收机内部噪声较大的情况下，确保输出信噪比达到必要的水平，以实现最佳接收性能。 低噪声放大器（LNA）是射频前端的核心组件，其工作原理和性能指标得到深入讨论。利用ADS软件进行设计仿真，确保了LNA在宽频带内的优良噪声性能。无源微带混频器和带增益的有源混频器的设计也被详细介绍，通过仿真验证了它们的有效性。 圆极化微带天线的设计和仿真占据了文章的重要部分。通过顺序旋转组阵技术和侧馈馈电形式，天线的带宽得以扩展，并且阵列技术和宽频带技术的应用显著提升了整体性能。 整个设计过程包括理论分析、仿真设计和实际加工测试，旨在为2.4GHz无线传输提供高性能的射频前端解决方案。这篇论文的研究成果对于解决频谱资源紧张问题，优化无线通信设备具有重要的理论价值和实践意义。关键词包括接收机、低噪声放大器、混频器和圆极化微带天线，反映出研究的焦点集中在这些核心组件上。