2.4GHz接收机射频前端设计：低噪声放大器与混频器研究

"这篇硕士论文主要探讨了2.4GHz接收机射频前端的设计，涉及低噪声放大器、混频器和微带天线等关键模块。作者郝盛在导师是湘全的指导下，深入研究了无线通信领域的接收机结构和射频技术。论文分为七章，涵盖了课题背景、接收机指标设定、低噪声放大器设计、混频器工作原理及仿真、微带天线设计、实物制作与测试以及工作总结。该设计应用于2.4GHz无线传输预研项目，具有良好的应用前景。" 在2.4GHz接收机射频前端设计中，混频器是一个至关重要的组成部分。混频器的作用是将射频信号转换到中频，实现频率下变频。混频器的性能通常由两个主要的技术指标来衡量：变频增益（Gc）和噪声系数（NF）。变频增益定义为射频输入功率与中频输出功率的比值的对数，表示信号在混频过程中的放大程度。对于无源混频器，如二极管混频器，Gc可能是负值，意味着存在变频损耗，而有源混频器如三极管或场效应管，Gc大于或等于1，表示有正向增益。 噪声系数NF则反映了混频器引入的额外噪声。它可以通过输入和输出信号功率与噪声功率的比值的对数来表达，是衡量混频器性能的关键参数。低噪声系数意味着混频器在信号处理过程中引入的噪声较少，有利于提高系统的整体信噪比。 论文中提到了两种混频器类型：微带无源单端混频器和电桥平衡混频器。微带无源混频器通常使用简单的无源元件，如二极管，而电桥平衡混频器利用电桥结构实现信号的平衡转换，可以提供更好的噪声性能和更高的线性度。通过使用射频电路仿真软件ADS进行设计和仿真，作者不仅设计了无源混频器，还尝试了带增益的有源混频器，以优化性能。 此外，论文还关注了2.4GHz的圆极化微带天线设计，这种天线在无线通信中用于接收和发送具有圆极化特性的信号，扩大了通信的方向性和频宽。采用按顺序旋转组阵技术和侧馈馈电形式，实现了天线的宽频带和高性能。 整个设计过程包括了理论研究、仿真验证和实际制作测试，确保了理论与实践的结合。通过这样的系统性工作，作者的2.4GHz射频接收前端设计不仅满足了项目需求，也为未来的无线通信技术提供了有价值的参考。