使用ADS软件优化VHF跳频电台接收机射频前端设计

"本文主要探讨了VHF跳频电台接收机射频前端的设计与研究，利用Agilent公司的ADS软件进行仿真，以优化性能指标，降低成本并提升产品质量。文章详细介绍了射频前端的关键作用，包括信号转换、灵敏度、动态范围等，并展示了前端的总体设计和仿真模型。" 在无线通信领域，VHF（甚高频）跳频电台接收机的射频前端设计至关重要。射频前端是接收机的核心部分，负责将接收到的高频信号转化为中频信号，直接影响到接收机的性能。它的主要任务包括小信号检测、大信号处理以及对各种干扰信号的抑制。通过使用Agilent公司的Advanced Design System (ADS) 软件，设计者能够快速、准确地仿真射频前端的性能，确保在实际生产中达到理想的指标，从而缩短设计周期，节省成本，提高产品的整体质量。 射频前端的关键性能指标包括： 1. 频率范围：在本案例中，频率范围设定为30.000到87.975 MHz。 2. 增益：根据设计需求，有高灵敏度和低灵敏度两种模式，对应的增益分别为13±2dB和0±2dB。 3. 像频抑制：对于不同频段，要求有超过75dB和80dB的抑制能力，以减少镜像干扰。 4. 灵敏度和动态范围的选择：设计考虑了高低灵敏度切换，以适应不同的工作环境。 在总体设计中，射频前端主要包括保护电路、跳频预选滤波器、低噪声放大器和自动增益控制（AGC）电路。保护电路防止强信号损坏接收机，预选滤波器用于选择所需频率并过滤掉杂波，低噪声放大器放大微弱信号以提高灵敏度和动态范围，而AGC电路则根据信号强度自动调整增益，确保接收机的稳定性和适应性。 在ADS软件中，设计者构建了射频前端的仿真电路图，分别对应高灵敏度和低灵敏度条件。例如，图2和图3显示了两种不同条件下的电路布局，使用了如晶体管2N5031和场效应管U310等组件，采用级联结构以提供足够的功率增益，并通过负反馈技术来保证放大过程的稳定性。 通过这样的仿真设计，不仅可以精确预测射频前端在实际操作中的表现，还可以优化电路参数，提高射频前端的性能，如噪声系数、选择性和互调失真等关键指标。这使得VHF跳频电台接收机能够在复杂的电磁环境中保持高效和稳定的工作状态，满足现代无线通信技术的高标准要求。