高性能监测接收机射频前端设计方法

摘要

本发明涉及一种基于高性能监测接收机射频前端设计方法，限幅放大单元为射频前端的输入端，依次连接亚倍频滤波器组单元、第一混频单元；第一混频单元的输出1端和输出2端分别连接低频段第二中频处理单元、高频段第二中频处理单元；低频段第二中频处理单元输出端、高频段第二中频处理单元的输出端分别连接第三混频单元信号输入端；20MHz-3000MHz射频信号进入到接收机射频前端，先经过限幅放大传送给亚倍频滤波器组单元，再将20～3000MHz带宽内信号分为6段，然后进行高本振混频和低本振混频，由第三混频单元输出信号10.7MHz，进入到自动增益控制单元进行幅度控制，输出为保持幅度在0dbm左右的10.7MHz中频信号，适合基带处理，具有足够的接收带宽，镜像抑制，整机增益高，噪声系数降低。

主权项

高性能监测接收机射频前端设计方法，其特征在于，高性能监测接收机射频前端电路由限幅放大单元、亚倍频滤波器组单元、第一混频单元、第一本振单元、低频段第二中频处理单元、高频段第二中频处理单元、第二本振单元 、第三混频单元 、第三本振单元和自动增益控制单元构成；限幅放大单元为射频前端的输入端，后面依次连接亚倍频滤波器组单元、第一混频单元；由第一本振单元的输出端连接第一混频单元的本振信号输入端，为其提供第一本振信号；第一混频单元的输出1端和输出2 端分别连接低频段第二中频处理单元的输入端、高频段第二中频处理单元的输入端；低频段第二中频处理单元的输出端连接第三混频单元信号输入端；高频段第二中频处理单元的输出端连接第三混频单元信号输入 端；第二本振单元的输出端连接高频段第二中频处理单元本振信号输入端为其提供第二本振信号；第三本振单元的输出端连接第三混频单元本振信号输入端；为其提供第三本振信号；第三混频单元输出端与自动增益控制单元输入端连接；系统各模块功能与信号的传输过程：来自天线接收到的外部空间的20MHz‑3000MHz射频信号进入到接收机射频前端，先经过限幅放大单元，对小信号进行放大；经过限幅放大的射频信号传送给亚倍频滤波器组单元，亚倍频滤波器组单元将20～3000MHz带宽内的射频信号分为6段，分段处理用以减小杂散信号的产生，为后端各单元处理做分段；滤波器组包括6个滤波电路通道，按频率将射频信号分为20MHz～1100MHz、1100MHz～1600MHz、1600MHz～1800MHz、1800MHz～2100MHz、2100MHz～2500MHz、2500MHz～3000MHz六段射频信号；第一混频单元对射频信号分段混频，不同的射频信号与不同的本振信号混频，分段混频的步骤包括：      A、当为20MHz～1100MHz段内的射频信号时，由第一本振产生1241.4MHz～2321.4MHz的本振扫频信号，以1Hz步进的所有本振频点分别对应减20MHz～1100MHz段内所有1Hz步进的射频频点，对应频点相减后得到1221.4MHz第一中频信号；这时1221.4MHz的第一中频信号频率高于20MHz～1100MHz的射频输入信号；    B、当为1100MHz～1600MHz、1600MHz～1800MHz两段内的射频信号时，由第一本振产生1701.4MHz～2401.4MHHz的本振信号，以1Hz步进本振频点分别减1100MHz～1600MHz、1600MHz～1800MHz两段内所有1Hz步进的射频频点，对应频点相减后得到得到601.4MHz的第一中频信号； 这时第一中频信号601.4MHz低于射频输入信号1100MHz～1600MHz、1600MHz～1800MHz；射频信号低于本振信号，也就是高本振混频方案；    C、当为1800MHz～2100MHz、2100MHz～2500MHz、2500MHz～3000MHz三段内的射频信号时，用1800MHz～2100MHz、2100MHz～2500MHz、2500MHz～3000MHz三段内的射频信号均以1Hz步进的射频频点，分别对应减第一本振产生的1198.6MHz‑2398.6MHz以1Hz步进的所有本振频点，产生601.4MHz第一中频信号，射频信号高于本振信号，也就是低本振混频方案；    在这里分段先分为高中频与低中频两段分别处理，最大限度的减小本振带宽，并且对于较高频段采用低中频处理，以调高镜像抑制；在低中频频段又分为低本振与高本振两段做处理，进一步提高了本振的利用率，由于将前级信号分为3段与第一本振混频，所以第一本振频率只需要产生1198.6MHz～2401.4MHz本振信号；第一本振混频用高性能混频芯片AD8342,增益损耗小于4db，噪声系数小于12.5db；   第一混频单元输出1端输出的601.4MHz信号输入到低频段第二中频处理单元：将低中频601.4MHz信号进入低频段第二中频处理单元进行中频滤波，输出601.4MHz信号不变；   第一混频单元输出2端的1221.4MHz信号输入到高频段第二中频处理单元：将高中频1221.4MHz减去第二本振单元产生的620MHz本振信号，混频产生601.4MHz第二中频信号，与低频段第二中频处理单元输出601.4MHz信号一致，方便后期处理，提高了芯片的利用率；   第三混频单元：将低频段第二中频处理单元与高频段第二中频处理单元信号输出的601.4MHz信号输入到第三混频单元，与第三本振590.7MHz信号混频，相减后产生第三中频信号10.7MHz；自动增益控制单元：第三混频单元的输出信号10.7MHz进入到自动增益控制单元进行幅度控制，输出为保持幅度在0dbm左右的10.7MHz中频信号，适合基带处理。