[摘要]在天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器,以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响;基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理,选用G P2010芯片实现了射频单元的三级变频方案,并介绍了高稳定度本振荡信号的合成和采样量化器的工作原理,得到了导航电文相关提取所需要的二进制数字中频卫星信号。[被屏蔽广告]关键词:GPS接收机灵敏度超外差锁相环频率合成利用GPS卫星实现导航定位时,用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码,以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间(PVT)等导航信息。因此,GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通信单元和解算单元等四部分组成,如图1所示。本文在分析GPS卫星信号组成的基础上,给出了射频前端GP2010的原理及应用。1GPS 卫星信号的组成GPS卫星信号采用典型的码分多址(CDMA)调制技术进行合成(如图2所示),其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号载波处于L波段,两载波的中心顿率分别记作L1和1.2,卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz,信号载波L1的中心频率为ro的154倍频,即:fL.1=154×f0-1575,42MHz(1)其波长A 1-19.03cm:信号载波12的中心频率为f0的120倍频,即:fL.2-120X f0-1227.60M1z(2)其波长A 2-24.42cm.两载波的频率差为347.82M1z,大约是12的28.3%,这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差,伪随机噪声码(PR N)即测距码主要有精测距码(P码)和粗测距码(C/A码)两种。其中P码的码率为10.23M12、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据,又叫导航电文或D码,它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历:总电文由1500位组成,分为5个子帧,每个子帧在6s内发射10个字,每个字30位,共计300位,因此数据码的波特率为50bps.
上传时间: 2022-06-19
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本论文描述了以STC89C52单片机作为控制器,以射频技术为核心,基于复旦微电子公司FM1702SL模块设计的非接触式IC卡读写器,阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。然后介绍了Type A型常用的卡片Mifarel IC S50以及对应读卡器的设计方法和电路(使用专用的射频读卡集成芯片FM1702),并详细描述了系统各个模块的组成和原理,给出了天线的设计规范,并根据课题要求详细介绍了设计的一款Type A型读卡器的射频模块的实现方案。最后介绍了系统设计的软件部分,重点介绍了FM1702的主要特性(如防冲突、三重验证等)以及与Mifarel非接触IC卡通信等一些重要软件模块,并展示了实际测试的结果并证明了该读写器完成了基本功能,运行稳定可靠。关键词:STC89C52;FM1702:Mifarel;IC
上传时间: 2022-06-19
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随着个人通信和移动通信技术在世界范围内的迅猛发展,人们对移动通信的服务质量要求也越来越高.WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)作为第三代移动通信系统的三大标准之一,因为具有优良的通信质量和较高的频谱利用率而被广泛应用.在WCDMA接收机中,射频前端电路占有重要的地位,其性能优劣直按影响着接收机的接收灵敏度以及后继信号处理部分的性能.因此,进行WCDMA射频电路的研究和设计具有重要的现实意义.天线和低噪声放大器(LNA)是射频(RF)接收机芯片的重要组成部分。本文在广泛查阅国内、外参考文献的基础上,对微带天线的宽频带技术和LNA的设计原理进行了深入地研究.综合多种宽频带技术,本文采用L形探针馈电与双E形槽贴片相结合的方法,提出了一款适合于WCDMA基站的宽频带微带天线结构。利用电磁仿真软件HFSS对该天线的性能进行了研究,研究了天线贴片尺寸对天线性能的影响。在此基础上,优化设计了适用于WCDMA基站的宽频带微带天线,并对其进行了加工、测试和分析,仿真和测试结果均表明,该天线-10dB回波损耗带宽为520MHz,天线在2GHz的增益为7.88dBi,满足WCDMA基站的要求.另外,本文还根据WCDMA基站对LNA性能的要求,利用仿真软件ADS(Advanced Design System)设计了一款高线性的两级平衡低噪声放大器,给出了电路原理图,并制作了版图,结果表明,该低噪声放大器在1.92GH2~1.98GHz频段增益不低于30dB,噪声系数小于1dB,满足WCDMA的要求,具有一定的实用价值。
上传时间: 2022-06-20
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本文首先介绍了卫星导航接收机的发展现状与趋势。接着对比分析了现如今主流的接收机技术:超外差式、零中频式、低中频式及数字中频式结构,介绍了各结构的拓扑结构并对比了相互之间的优缺点,然后根据B1导航信号的特征参数要求,确定本文接收机所采用低中频结构的技术指标。结合选择的芯片参数搭建系统仿真模型,利用系统仿真软件ADS对接收机前端链路进行行为级仿真,验证设计方案的可行性,分模块设计了接收机前端系统的各功能电路,主要有多级低噪声放大器、选频滤波电路、本振电路、混频器电路以及系统自动增益控制电路。针对卫星导航信号接收机前端必须具备高灵敏度、强选择性以及一定动态范围的特点,需要平衡设计低噪声放大器噪声性能与单级增益,以及折中接收机前端镜像频率抑制性能与信道的选择性。利用仿真软件辅助设计了电路原理图与印刷电路板版图,对其PCB贴片后进行测试与调试。最后将调试好的模块级联成系统,测试射频前端系统的性能并加以册NWL.Clogin.com最终实现的接收机射频前端5V电压供电,接收信号中心频率1561.098MHz,链路最大增益为122dB,系统噪声小于2dB.中频信号中心频率46.1MHz,带宽为4.3MHz,纹波在1.5dB内,带外抑制与镜像抑制都大于30dB,端口驻波比小于2.0,测试结果基本满足设计指标要求。
上传时间: 2022-06-20
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现代雷达系统日益复杂,在设计、调试雷达系统的过程中,不可避免的需要雷达的回波信号,为了提高雷达设计效率,人们逐渐开始对雷达回波信号模拟技术进行研究,以求用模拟产生的信号代替实际的雷达回波信号,把雷达系统设计和维护过程中所需的费用降到最低。现在,雷达信号模拟技术逐步取得发展,成为雷达技术的一个重要分支,而雷达信号模拟器的研制成为国内外军事研究领域的热门方向.所有无线电系统中都会包含射频前端,射频前端的主要作用是将基带信号经过调制、上混频、放大后送至天线发射,或是将天线接收到的信号放大、下混频、解调,最后输出基带信号.本课题正是对某机载相控阵雷达目标模拟器射频前端的研究。该射频前端系统包括两个部分:发射机通道和射频功率合成网络,发射机通道由三条杂波信号通道和一条目标信号通道组成,每条通道相当于一台射频发射机.在发射机通道中首先对基带1、Q信号进行调制,然后两次上混频使输出信号到达x波段。射频功率合成网络主要的功能是使用功分器将目标信号一分为四,利用数控衰减器对四路目标信号进行方向图增益调制,调制后其中一路信号送至天线系统,另外三路分别与三路杂波信号功率合成,最后输出至雷达,该项目中笔者主要负责对整体方案和指标的论证,多路信号幅相平衡度的调整,x波段0/i移相器的设计与实现,整机的功能指标测试,与其它分机联调等工作.本文首先介绍了该机载相控阵雷达目标模拟器的整体方案,然后对无线发射机系统进行了分析,接下来对射频前端方案进行论证,之后详述了多路信号幅相校正的方法与0/n移相器的研制,给出了射频前端系统的测试结果.
标签: 雷达
上传时间: 2022-06-20
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(1)研究了基于射频识别技术的门禁系统的总体设计,设计了射频IC读卡器的电路原理图,给出了PCB板,读卡器主要由射频天线、读卡模块、RS485通信接口及单片机控制系统组成,能读写Philips公司的Mifare非接触式智能射频卡,读卡距离约10cm.当没有卡进入读卡能量范围时,系统显示时钟,当有卡进入时则读卡内数据并将卡号信息显示在液晶显示器上.(2)深入研究RFID天线的EMC过滤器、接收电路以及天线匹配电路等构成,结合本设计采用了线圈天线,并从品质因素Q和调谐频率两方面设计读写器天线,设计优化了天线耦合电路.(3)针对设备组网应用要求,门禁终端通信采用RS485总线,同时结合门禁读卡器研究了RS485的网络拓扑结构,通过RS485接口与PC机组成通信网络系统。读卡器平时可独立工作,PC机会每隔一定时间访问读卡器,用PC机上的时钟统一校准读卡器上的时钟,并读取存储器内的读卡数据,以便读卡器中的数据得到及时处理.(4)设计单片机的包看门狗、液品显示、数据存储和实时时钟等在内的外围模块电路,采用串口设计如SPI.PC等,从而节约了单片机的vo接口.同时结合门禁系统设计门禁控制电路,完成设备的选材。(5)根据射频识别门禁系统总体设计要求,采用模块化软件设计方法,根据MF RC500的特性,系统地对MF RC500芯片的操作流程进行研究,设计主程序的流程图和各个模块子程序,使用Cs1语言开发了读写器的底层控制软件,并完成程序的调试,证明结果满足设计要求.
上传时间: 2022-06-20
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在现代无线通信系统中,射频终端的功率放大器的性能指标影响着整个通信系统的好坏,它的线性特性和功率转换效率等的研究正成为研究热点。在此背景下,研究设计出了一个工作在800MHz,用于移动设备终端的功率放大器。研究中,我们采用ADS进行了性能仿真,得到了该放大器的性能指标。针对制板时的电路原理图和布线,分析了板图布局的电磁兼容特性,并给出了仿真结果。最后采用Protel根据电路原理图设计了板图。本文的主要贡献如下:1、介绍了射频功率放大器的基本技术,包括分类、性能指标、演进和设计要求等。研究了当前如何改进放大器的线性性能的主要技术,如功率回退法、前馈技术、反馈技术及预失真技术等。同时研究了功率放大器的功率转换效率特性和提高效率的一些措施。2、研究设计了一个工作在800MHz用于移动终端的功率放大器。完成了从系统到电路的匹配和优化的全过程,并进行了性能仿真。3、采用功率回退线性化技术,进一步优化该放大器的性能指标,包括输出功率、增益、三阶交调、1dB增益压缩点、效率、频谱特性等性能参数。仿真结果表明,放大器的性能得到了进一步的提升。
标签: 射频功率放大器
上传时间: 2022-06-20
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《射频通信电路设计》学习笔记(一)1.1射频概念1864-1873年,英国物理学家麦克斯书通过电磁学的研究,提出了著名的Maxwell方程组,并在理论上预言了电磁波的存在。1887-1891年,德国物理学家赫兹通过电磁学实验首次证实了电磁波的存在901年,马可尼利用电磁波实现了横跨大西洋的无线通f1.2射频通信电路应用简介在电子通信系统中,只有使用更高的载波频率,才能获得更大的带宽。按照10%的带宽计算,有线电视系统中使用100MHz的载波可以获得10MHz的带宽1.3射频电路设计的特点1.3.1分布参数集总参数元件:指一个独立的局域性元件,能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。在低频电路设计中,可以把元件看作集总参数元件,认为元件的特性仅由二传手自身决定,元件的电磁场部集中在元件内部。如电容、电阻、电感等;一个电容的容抗是由电容自身的特性决定不会受周围元件的影响,如果把其他元件靠近这个电容器,其容抗不会随之产业化。分布参数元件:指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内,不再局限于元件自身。由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中,其特性要受周围环境的影响。同一个元件,在低频电路设计中可以看作是集总参数元件,但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。例如,一定长度的一段传输线,在低频电路中可以看作集总参数元件;在射频电路中,就必须看作分布参数元件。分布电容(Cp):指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期t电容。分布电容与元件眯并联关系。分布电感(LD):指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。分布电感通常与元件为串联关系。
上传时间: 2022-06-21
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成功的RF设计必须仔细注意整个设计过程中每个步骤及每个细节,这意味着必须在设计开始阶段就要进行彻底的,仔细的规划,并对每个设计步骤的进展进行全面持续的评估,而这种细致的设计技巧正是国内大多数电子企业文化所欠缺的近几年来,由于蓝芽设备、无线局域网络(WLAN)设备,和行动电话的需求与成长,促使业者越来越关注RF电路设计的技巧。从过去到现在,RF电路板设计如同电磁干扰(EM)问题一样,一直是工程师们最难掌控的部份,甚至是梦魔。若想要一次就设计成功,必须事先仔细规划和注重细节才能奏效。射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种L黑色艺术」(black art)。但这只是一种以偏盖全的观点,RF电路板设计还是有许多可以遵循的法则。不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时,如何对它们进行折衷处理,重要的RF设计课题包括:阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层迭板、波长和谐波.等,本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题
上传时间: 2022-06-21
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引言随着射频技术的发展,基于ISO14443A协议的近场距离识别技术越来越多的应用于民用产品中,最常见的如公共交通、身份识别、门禁监控等众多领域。为使应用系统的开发人员快速开发射频识别产品,本文设计了一种实用型射频读写模块,该模块具有天线识别距离大、用户接口灵活和操作简单等特点。该模块采用MFRC522作为射频读写芯片,该芯片支持ISO14443A的多层协议;在内部嵌入天线,同时支持使用外部天线的功能。分别从硬件和软件两方面对系统设计进行详细的介绍:硬件方面给出系统总体框图,并对主要芯片和天线设计进行介绍;软件方面则重点介绍ISO14443A协议和接口编程,最后结合应用实例,展示了模块通用和易用等特点。1硬件电路设计本文设计的射频模块为基于MFRC522射频读写芯片,适用于支持ISO14443A协议的所有非接触式卡。硬件系统由射频读写芯片MFRC522、单片机LPC931、电源模块和天线电路组成,系统硬件框图如图1所示。
上传时间: 2022-06-24
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