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1、(输入章及标题)毕业设计(论文)L波段接收机的设计III燕山大学毕业设计(论文)任务书学院： 系级教学单位： 学号030201070007学生姓名专 业班 级课题题 目L波段接收机的设计来 源实践主要内容对接收机的噪声、动态、增益的性能指标设计 对宽带低噪声放大器、电调衰减器、I&Q解调电路、零点漂移温补电路以及正交相位补偿网络等单元电路的设计产品的工艺设计和测试性能依据整机的设计基本要求1、 熟悉噪声、噪声系数、动态、增益、灵敏度、1dB压缩、隔离度、零点漂移等基本概念的理解并阅读相关资料。2、 理解宽带低噪声放大器、电调衰减器、I&Q解调电路、零点漂移温补电路以及正交相位补偿网络等单元电路
2、的工作原理及特点。3、由题目得出的主要技术指标设计L波段接收机原理框图。4、熟练运用工艺技术完成该接收机的整机设计。参考资料1、微波集成电路设计 6、通信电子线路2、现代通信原理 7、非线性电子线路3、模拟电子基础 8、毫米波工程基础4、雷达原理 9、微波工程 5、无线通信设备与系统设计大全 10、 燕山大学网上图书馆周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容收集资料，熟悉课题内容，学习相关知识主要单元硬件电路分析与设计电路原理框图设计及部件组装工艺、整机设计及总结论文书写课题总结答辩指导教师：肖丽萍系级教单位审批：摘要摘要本文主要介绍了L波段接收机的基本原理及具体电路设计，并
3、对该接收机的关键技术、设计流程、达到的水平和应用前景做了简单介绍。通过专题研究，成功设计了放大、衰减、开关、混频、功分、鉴相、零度漂移和温度补偿等关键电路，较好的满足了该接收机低噪声、大动态和低零漂的性能要求，同时实现了I&Q两路基带信号良好的幅相平衡特性。诸多关键技术的突破，为同类产品的系列化、小型化、高可靠打下了坚实的基础。同时为同类大动态多通道接收机的设计开发提供了强有力的保障。达到了很好的经济效益和社会效益。该接收机的突出特点是：小体积、高增益、低噪声、大动态、良好的幅相平衡性和高稳定性。 关键词：接收机；混频器；功率分配器；I&Q解调器；电调衰减器75AbstractThis pap
4、er presents the circuit design .key technology and practically foreground of the L band low noise large dynamic receivers. We success to design the amplifier Attenuation switch mixer power divider detector phase and developed a low noise large dynamic zero temperature drift， also have perfect amplit
5、ude phase balance performance of I&Q two channel base band sign by special research. Many essential technical breakthroughs， for the similar production， the miniaturization， high， have reliably built the solid foundation. Meanwhile has provided the powerful safeguard for the similar greatly dynamic
6、multi-channel receiver design development. Has achieved the very good economic efficiency and the social efficiency.The advantage of the receiver is low-profile high reliability low noise large dynamic and excellent amplitude phase balance performance.Keywords：Receiver Mixer Power divider I& Qdemodu
7、lator The electricity adjust-attenuator目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 国内外发展现状21.3 本文研究的内容及安排31.4 本章小结4第2章 接收机原理及性能指标分析52.1 接收机简介52.2 常见的接收机方案62.3 接收机噪声特性分析接收机噪声系数82.3.1 噪声的来源92.3.2 噪声系数92.3.3 级联电路的噪声系数112.4 接收机灵敏度122.5 压缩点、最小可检测信号和动态范围132.5.1 1-dB压缩点132.6 互调失真三阶截断点IP3142.7 无杂散响应动态范围162.8 接收机内部杂
8、散响应172.9 本章小结18第3章 L波段接收机设计193.1 L波段接收机的电路设计193.2 技术指标要求213.2.1 输入信号213.2.2 输出I、Q信号213.2.3 系统要求223.2.4 使用环境要求及其它特殊要求223.3 技术难点及关键电路设计223.3.1 零点漂移温度补偿电路的设计233.3.2 宽带I&Q解调器的设计243.3.3 电压跟随器的电路形式273.3.4 二极管电调衰减器273.3.5 整机噪声设计283.4 本章小结28第4章 L波段接收机的整机设计与调试294.1 工艺设计294.2 质量和可靠性设计294.2.1 组件的可靠性预计304.3 产品的
9、调试结果及测试性能314.3.1 产品的调试测曲线图314.3.2 产品试性能如下：334.4 所用仪器334.5 产品外形334.5.1 产品外形尺寸及各端口功能334.5.2 L波段接收机实物照片344.6 本章小结35结 论37参考文献39附录141附录245附录349附录467致 谢69第1章绪论第1章绪论1.1课题背景L波段接收机可广泛应用于军事通信和民用通信中，具有深远的社会意义和极大的研发价值。现代接收机在设计和实现上越来越趋向高性能、高集成度方向发展。在高集成度上，现代接收机采用半导体器件工艺飞速发展带来的高性能，高集成度电子器件与芯片，覆盖越来越宽的工作频段，集成度越来越高。
10、例如世界著名的德国 R.S 公司最新的宽带通用接收机频段覆盖为10k3000MHz，具有优异的性能，能实现1Hz的频率分辨率，可程控全频段信号扫描，同时体积小、重量轻、功耗低，集成度非常高，可作为高精度的无线电测试仪器。在性能上，现代接收机主要是向高线性、大动态范围、高灵敏度、高分辨率等方面发展。随着现代调制体制的快速发展，且无线频谱的利用率日益加剧，对接收机的线性度、动态范围、灵敏度、抗干扰能力、适应性等方面的性能和指标提出了越来越苛刻的要求。这就要求现代接收机在保证信号检测能力(即极高的灵敏度)的前提下，尽可能的提高接收机的线性度，使信号失真最小、误码率最低，尽可能的展宽接收机的动态范围，
11、使接收机的适应度更大、抗干扰能力更强1。本课题就是基于这些原因对L波段接收机的增益、噪声、动态范围等技术指标进行设计和研究的。 L波段接收机是雷达、通讯等多种整机系统的核心部件之一，尤其在多功能相控阵雷达中应用更为广泛，如MTD、MTI等。现代雷达系统与传统雷达相比，要求对动目标幅/相信息的综合处理更为精确，灵敏度要求更高，现有的L波段接收机由于普遍存在动态范围小、信噪比差、IQ输出基带信号的幅相平衡性差、零点温漂大等缺点，已不能满足该类整机系统更高的使用要求2。目前，在国内关于这种低噪声、大动态、超低零点温漂的接收机还未见有报道，所以开展这个方面的研究很有必要。噪声、动态、幅相平衡性和零点温
12、漂等四个方面将是我们设计的重点，同时也是该接收机设计的难点。为此，我们重点开展了宽带低噪声放大器、电调衰减器、I&Q解调电路、零点漂移、温补电路以及正交相位补偿网络等单元电路的专题设计。其中的零漂温补和相位补偿两项技术都是首次运用到该类电路中，这两项技术的引入有效的降低了电路的零点温漂、大大提高了电路的幅相平衡性。通过该课题的研究，我们突破了该类电路设计中的几个关键技术，为同类系列化产品的设计开发提供了强有力的保障，较好的满足了国家军民两个市场的需求。本文介绍了一种用于SAR系统的L波段接收机的设计原理和实现方法。1.2国内外发展现状总体来说，无论在军用，还是民用的无线通信中，接收机的设计趋势
13、有了很大变化，可以从以下两个方面来讨论。第一：从发展方向考虑(1)接收机功能的广泛数字实现。由于现阶段 A / D、D / A 变换器取样率、数字信号处理能力的限制，大多数频段的RF变换部分还必须是模拟的，但是随着数字下变频技术的飞速发展，使得在很高中频频段上不需要模拟器件，可以直接进行数字化，这对传统的微波电路是一个挑战。(2)扩频接收机。最初也是应用在军事上的，但其优良的特性使得其迅速转为民用。它利用各种调制方法将信号调制到很宽的频带上传输，具有保密性，减少干扰失真等优点。目前，大量的商业和军事上都广泛的应用扩频技术3。(3)系统仿真设计的应用。仿真方法可以无需每次实际搭建系统或者电路就可
14、以估计其设计。在计算机中对复杂设计的参数进行修改要比搭建、测试、维修电路经济的多。现在很多商业软件例如 HP ADS ， Ansoft 等在系统仿真方面已经做得相当完盖第二：从工艺方面考虑随着半导体制造技术的发展， MMIC 单片微波集成电路integrated突破传统以陶瓷材料作为衬底的混合微波集成电路发展起来。在这类器件中，作为反馈和直流偏置元件的各个电阻器都采用具有高频特性的薄膜电阻，并且与各有源器件一起封装在一个芯片上，这使得各零件之间几乎无连线，从而使电路的感抗降至最低，且分布电容也极小，因而可用在工作频率和频宽都很高的场合中。目前， MMIC 的工作频率已可做到 60GHz ，频宽也已达到 1 SGHZ ，所有的发射机或接收机的射频和中频电路都可以应用。根据制作材料和内部电路结构的不同， MMIC 可以分成两大类：一类是基于硅晶体管的MMIC，另一类是基于砷化钾场效应管( GaAs FET )的MMIC。与传统MIC相比，MMIC器件有着低成本，高稳定性，高一致性，体积小，工作频率高等优点。它开始主要应用于军用系统，如相控阵雷达、火箭与导弹的制导和电子对抗等系统4。90年代以来，MMIC在商用产品中开拓了广阔
