2.4GHz接收机射频前端设计:低噪声放大器与混频器的研究

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"2.4GHz接收机射频前端设计-软件项目的需求分析" 这篇硕士论文主要探讨了2.4GHz接收机射频前端的设计,针对的是超外差接收机的关键部件,包括低噪声放大器(LNA)、混频器和微带天线。作者郝盛在通信与信息系统专业导师是湘全的指导下完成了这项研究。 首先,论文阐述了2.4GHz接收机设计的重要性,尤其是在日益紧张的频率资源背景下。超外差接收机是一种常见的无线接收机结构,它通过将接收到的高频信号转换到较低的中频进行处理,从而实现更好的选择性和灵敏度。在第二章中,作者详细介绍了接收机的架构,设定了总体性能指标,并对各功能模块如LNA、混频器等进行了系统级的仿真。 第三章主要集中在低噪声放大器的设计上。LNA是接收机的第一级,其性能直接影响到整个系统的噪声系数和增益。论文中利用了Advanced Design System (ADS)这一射频电路仿真软件进行设计和仿真,实现了预期的噪声性能和增益。通过源极负反馈电路,LNA能够在较宽的带宽内保持良好的噪声特性。 第四章涉及混频器的设计。混频器是将接收到的射频信号与本地振荡器产生的信号混合,生成中频信号的器件。论文介绍了无源微带混频器的工作原理,以及如何使用ADS对电桥平衡混频器进行设计和仿真。此外,还设计了一个带有增益的有源混频器,以提高信号转换效率。 第五章则转向2.4GHz圆极化微带天线的仿真设计。圆极化天线能够接收或发送同时具有水平和垂直极化的信号,增强了天线的接收性能。作者设计了单个天线单元,并进一步构建了2×2的微带天线阵,利用阵列技术和宽频带设计,提升了天线的综合性能。 在第六章,作者将这些仿真的组件实际制造并进行了测试,验证了理论设计的可行性和实际性能。 最后,第七章总结了论文的主要工作,并指出未来可能的研究方向,如进一步优化和完善设计。 关键词:接收机,低噪声放大器,混频器,圆极化微带天线 这篇论文的工作是基于2.4GHz无线传输的预研项目,对于实际应用具有很高的价值。其中的LNA设计因其宽频带噪声性能而突出,而圆极化微带天线则利用了先进的阵列技术和宽频带技术,显著提升了其在组阵后的综合性能。