东南大学射频讲议——接收机

实验三：射频前端发射接收机

实验三射频前端发射/接收机 1、实验设置的意义由电子元器件可以构成各种功能电路，由这些功能电路按照一定的原理和要求又可以组成各类电子设备，各类电子设备按照入网要求和组成方案可组成网络或系统。元器件与电路、电路与设备以及设备与系统之间的关系是局部与整体的关系。射频通信系统一般由发送装置、接收装置和传输媒质组成。发送装置包括换能器、发送机和发送天线三部分。其中发送机将电信号变换为足够强度的高频电振荡，发送天线则将高频电振荡变换为电磁波，向传输媒质辐射。本实验就是为了在压控振荡器实验和射频调制器实验的基础上，从整体角度了解和掌握射频发送机的原理和性能，巩固和加深对理论知识的理解，培养系统实验和测试技能 2、实验目的 2.1、了解射频发送/接收机的基本组成； 2.2、利用频谱仪测量射频发送/接收机的主要技术指标。 2.3、测量射频接收机前端的灵敏度。 3、实验原理 3.1、射频发射机原理射频通信设备一般包括收发信机、天线设备(含馈线)、输入输出设备(如话筒、耳机等)、供电设备(如直流稳压电源)等等。其中主要组成部分是收发信机，因而射频通信设备的技术指标通常指的就是射频收/发信机的技术指标。一般来说，收信机与发信机在体制上是相同的，如在频段划分、调制解调方式等要求相应一致，否则便不能达到通信的目的。在某些情况下，也允许收发信机存在某些不相对应的差异，如收信机的频率范围可以宽于发信机等。射频发送设备的功能是将所要发送的信息(又称基带信号)经调制，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大到额定功率后，馈送到天线发送到空间去。

射频发送机模块由VCO和功率放大器组成，它的模块方框图如图3－1所示。其功能是将所要发送的信息（又称基带信号）经过调制后，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大，达到额定功率之后，馈送到天线，发送到空间去。发送机的主要技术指标有工作种类、调制方式、频率范围、频率稳定度及准确度、输出功率、效率、杂散辐射等。下面对相关技术指标予以简介:发送机的工作种类指电话、电报，模拟、数字等。调制方式主要分调幅、调频和脉冲（数字）调制等。发射机的工作频率是指发射机的射频载波频率。发射机的频率准确度与频率稳定度也是相对于射频载波而言的。频率准确度是指实际工作频率对于标称工作频率的准确程度。频率准确度越高、建立通信就越快，以至于不寻找对方就可实现通信，提高通信的快速性。频率稳定度是指各种外界因素的影响下发射机频率稳定的程度。如果频率稳定度很高，建立通信后接收机不需要因频率变化而进行微调，从而提高了通信的可靠性。射频通信的有效距离及通信的可靠性均与发射天线的辐射功率有密切的关系。因而发射机必须保证输出足够大的功率。发射机的总效率是指发射机传送到天线馈线上的功率与整机输入功率的比值。在大功率发射机中，提高效率可以减小电源消耗，具有较大的经济意义。发射机的带外辐射统称为杂散辐射，如果发射机设计不当或使用不当，会使杂散辐射电平过高，干扰其他通信链路。当发射机使用宽带天线且带宽覆盖这些杂散频率时，干扰会更严重。为了尽量避免发生这种干扰，有关的规程和标准对发射机的杂散辐射都给出了一定的限制 3.2、射频接收机原理射频接收机前端是射频接收机的关键部分，这里对此进行简单介绍。 (a)、最简单的射频前端结构接收机前端电路有几种不同的结构。图3-2给出了一种最简单的形式。这种结构无射频放大器，在带通滤波器之后，只有混频器和本机振荡器。带通滤波器的输入来自天线，其

东南大学通信电子线路复习大纲

通信电子线路课程要点 1、选频回路与阻抗变换（1）理解选频滤波器在通信系统中的作用。（2）掌握阻抗变换的基本原理与L匹配网络匹配法。（3）掌握传输线变压器的分析方法。 3、电子通信系统基础（1）掌握噪声系数与等效噪声温度的概念与相互关系。（3）掌握级联系统的总噪声系数的计算方法。（4）掌握非线性失真和干扰的基本概念，以及非线性特性对于通信系统的影响，相关重要概念如1dB压缩点等。（5）掌握灵敏度与动态范围等基本概念及其相关的计算。 4、调制与解调（1）掌握调幅（AM、DSB、SSB）的概念，相关信号的表达式的分析及重要参数的计算、信号的频谱表达方法。（2）掌握简单调制解调系统的频谱分析方法。（3）掌握调频、调相的基本概念、主要指标的计算。 5、发射机、接收机结构（1）理解常见几种接收机主要结构、主要指标。（2）理解超外差接收机的概念、组成结构图、主要实现方法。（3）掌握接收机中的主要干扰的类型，理解镜像抑制接收机的概念。（4）理解AGC、AFC基本原理 6、低噪声放大器（1）掌握晶体管高频小信号模型及其分析方法；（2）理解LNA的主要指标及主要性能参数的计算方法； 7、低噪声放大器与混频器（1）掌握混频器的基本电路结构，从混频器输出频率表达式对比分析各种结构混频器的工作及其特点，会计算混频器输出电压信号表达式。（6）理解解混频器级联的端接与平衡－非平衡转换； 7、锁相环与频率合成（1）掌握PLL的基本结构、PLL的基本时域与频域数学模型。（2）掌握PLL的各组成模块的数学模型，四种常见滤波器的表达式。（3）掌握PLL整数频率合成器的结构、小数频率合成技术的参数计算。（4）掌握DDS的基本计算。 8、功率放大器（1）理解A、B、C、D类射频功率放大器的电路结构特点与工作原理。

2.4GHZ射频前端设计

2.4GHz ISM射频前端模块的设计及应用 2.4GHz工业科学医疗设备(ISM)是全世界公开通用使用的无线频段，蓝牙( Bluetooth)、 Wi-Fi、ZigBee等短距离无线数据通信均工作在2.4GHz ISM频段。针对2.4GHz ISM频段无线应用，锐迪科微电子公司推出了RDA T212射频前端模块。T212芯片集成了功率放大器( PA)、低噪声放大器( LNA)、天线开关(Antenna Switch)和功率检测器(Power Detector)，并特别增加PA带通及LNA带通的省电功能，内部还针对天线端做了 ESD保护设计。T212芯片采用标准的 QFN 3×3mm2超小型封装，输入和输出已集成隔直电容和匹配电路，外围元件仅需少量滤波电容，极大地简化了PCB设计。高集成度、超小尺寸并提供省电功能的T212射频前端模块，在手机蓝牙以及802.11.b/g扩展应用中大有可为。同时，T212芯片还具有优异的线性度，支持Bluetooth 2.0的高速率应用。 T212模块的性能 T212射频前端模块内集成的功率放大器采用先进的砷化镓异质结双极晶体管( GaAs HBT)工艺制造，低噪声放大器和天线开关采用增强型高电子迁移率场效应晶体管( E-PHEMT)工艺制造。尽管没有采用差分PA的形式，但是T212依然为客户提供了差分输入管脚，从而使客户不需要再关心差分转单端的设计。 T212集成的功率放大器是一款高线性高效率PA，在2.4GHz~2.5GHz频段内有20dB增益，线性输出功率为18dBm时的三阶交调IM3小于-30dBc。PA的静态工作电流可低至10mA，饱和输出功率可达23dBm，功率附加效率高达45%，这么高的效率有助于延长供电时间。

2.4GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真

2.4GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真 0 引言近年来，随着无线通信业务的迅速发展，通信频段已经越来越拥挤。 1985 年美国联邦通信委员会(FCC)授权普通用户可以使用902MHz，2．4GHz 和5．8GHz 三个“工业、科技、医学”(ISM)频段。ISM 频段为无线通信设备提供了无需申请在低发射功率下就能直接使用的产品频段，极大地推动了无线通信产业的发展。虽然目前无线数字通信技术已经相当成熟，但射频设计仍然是移动通信设计的瓶颈。射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求而进行。ISM 频段的射频电路的研究对未来无线通信的发展具有重大的意义。国内外许多文献都对此作了研究，文献[2]中介绍了在无线高速数据通信环境下，2．4GHz 发射机的设计。文献[3]介绍了一种低功耗的CMOS 集成发射机的设计。 ADS(AdvancedDesignSystem)软件是Agilent 公司在HPEESOF 系列EDA 软件基础上发展完善的大型综合设计软件。它功能强大能够提供各种射频微波电路的仿真和优化设计广泛应用于通信航天等领域。本文主要介绍了如何使用ADS 设计收发系统的射频前端，并在ADS 的模拟和数字设计环境下进行一些仿真。 l 发射端的建模与仿真由于设计是建立在实验室中已有的中频调制和解调的硬件基础上的，因此发射端和接收端不考虑信号的调制和解调过程。实验室中的中频调制模块可以输出大概8～10dBm 的40MHz 已调中频信号，经过分析选择，该发射端的各个模块均参考MAXlM 公司的集成模块的参数而设计。本地振荡器采用的是MAX2700。MAX2700 是压控振荡器，通过设计合适的外围电路可以使它输出

GPS接收机射频前端电路原理与设计

GPS接收机射频前端电路原理与设计摘要：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GP2010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。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。 1 GPS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，两载波的中心频率分别记作L1和L2。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f0的154倍频，即： fL1=154×f0=1575.42MHz (1) 其波长λ1=19.03cm；信号载波L2的中心频率为f0的120倍频，即： fL2=120×f0=1227.60MHz (2) 其波长λ2=24.42cm。两载波的频率差为347.82MHz，大约是L2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（PRN）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10.23MHz、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。

宽带微波接收机的射频前端设计探讨

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/d53736337.html, 宽带微波接收机的射频前端设计探讨作者：刘瑶潘威来源：《科学与信息化》2018年第13期摘要随着微波技术的发展，微波接收机已经被广泛应用于通信、雷达等多个领域。由于信道上受到外界因素干扰较多，为了保证微波接收机的性能，接收机需要有较高的线性度、灵敏度、动态范围和选择性，这些性能的实现与射频前端息息相关。本文将在分析射频前端设计对宽度微波接收机作用的基础上，对几种常见的射频前端结构进行阐述，然后就影响射频前端性能的几种因素进行分析，探讨应该如何合理设计射频前端。关键词宽带微波接收机；射频前端；低噪声；动态范围 1 射频前端对微波接收机的重要意义现代电子技术的发展，使得接收机的种类越来越多，性能也得到了各方面的完善，功能更加复杂和通用化。目前接收机正朝着体积小、重量轻和功耗小，性能更加优越的方向发展，要求微波接收机具有宽频带、大动态范围、高灵敏度和低噪声。基于上述影响微波接收机信噪比、影响信号处理的因素分析，必须要对接收机重要组成部分射频前端进行优化设计，从而可对接收机性能起到保障作用。射频前端主要实现抗烧毁、信号预选、增益控制、幅度均衡等几方面功能，噪声系数、滤波器选择、幅度均衡以及输入1dB压缩点等都会对接收机前端性能产生重要影响。 2 射频前端的几种构成形式 2.1 常用接收机射频前端结构在微波接收机接收有用信号的过程中，会受到高电平干扰信号的影响，从而影响信噪比，对信号处理产生不利作用。为了保证信噪比，微波接收机应该具有高选择性、高线性和低噪声的特点。对来自天线下来的信号，首先会使用限幅器对信号进行限幅处理，保护后级的放大器不被大信号烧毁；再使用带通滤波器进行信号预选，最后使用低噪声放大器对信号进行一级放大，放大后的信号进入下一级进行处理。在这个过程中，限幅器保护后级链路不受大功率信号的损坏，带通滤波器隔离带外信号，低噪声放大器在尽可能减少对噪声恶化的情况下补偿增益，该结构的作用是可以通过带通滤波器使互调失真降到最低，削弱失真响应，同时具有成本较低、结构简单的优点。 2.2 采用YIG统调预选滤波器的结构

央视国际《东南大学射光所》访谈提纲

“微电子神经桥”研究取得进展北京残奥会将于2008年9月在北京举行，人们将更加关注残疾人的康复工作。提到残疾人，人们会想到坐在轮椅上的瘫痪病人，他们在医学上被称之为脊髓损伤患者。美国2006年脊髓损伤患者的统计人数为每年新增11,000，总数253,000，分别占其3亿人口的百万分之36和百万分之843。根据我国国家安全生产监督管理总局统计，我国每年新增脊髓损伤患者12~14万人，约占我国13亿人口的百万分之100；根据最保守估计，我国脊髓损伤患者超过100万人。这些患者中约有一半人因为脊髓完全损伤导致损伤部位以下的自主运动和感觉功能完全丧失，生活不能自理，给本人带来痛苦，给家庭和社会带来负担。如果我国的脊髓损伤患者按每人每年2万人民币（约等于美国截瘫病人费用的1/8）计算，那么，一年就要支付约200亿元人民币。因此，研究脊髓神经功能重建的方法并开发相关的康复技术对于建立和谐社会具有重大意义。然而，脊髓神经损伤后的功能重建是生命科学领域中尚未攻克的世界难题。近年来，国内外神经科学家在利用干细胞修复脊髓神经损伤方面取得了进展，但是，达到实现瘫痪病人康复还有一个艰难的历程。因此，有必要探索脊髓神经损伤后功能重建的其他道路。最近，在国家自然科学基金信息学部组织的“半导体集成化芯片系统基础研究”重大科学计划2007年度学术交流会上，由东南大学射频与光电集成电路研究所王志功教授、南通大学江苏省神经再生重点实验室顾晓松教授等共同领导的跨学科合作研究课题组报告了他们在“嵌入式神经信道桥接与信号再生微电子系统研究”集成项目研究方面取得的最新进展。与生物方法修复受损脊髓神经的方法不同，东南大学和南通大学合作研究课题组的基本思想是采用一块高度集成的微电子芯片和两组微电极形成一个可以植入体内的模块，在瘫痪病人受损伤的脊髓断口处搭一座“微电子神经桥”，使得中断了的上下行神经信道实现信号再生，进而达到感觉和运动神经功能恢复的目的。自2004年开展项目研究以来，课题组完成了大鼠脊髓断面的形态学测量，为神经微电极的选取和制作获得了关键数据。课题组从德国生物医学工程研究所获得了多种可包裹在动物脊髓上的卷状卡肤微电极阵列，并采用针灸针自制了一批针状电极阵列，设计制作了体外用微电子神经信号再生实验箱和计划植入体内的神经信号再生芯片。在此基础上，利用32只大鼠和3只兔子进行了11轮动物实验。在采用自制的针状电极阵列和定位仪对大鼠后肢动作控制进行脊髓神经定位的基础上，利用卡肤微电极阵列和自制的针状电极阵列、微电子神经信号再生实验箱和芯片完成了大鼠左腿到右腿坐骨神经、脊髓到坐骨神经和中断脊髓的信道桥接和信号再生，观察到了相关信号波形和肢体动作。还在兔子脊髓上实现了双向的信道桥接和信号再生，从而验证了他们的设计思路，向实现瘫痪病人的神经功能重建迈出了关键的一步。课题组表示，他们虽然取得了一定的进展，但从电极设计与制作、芯片设计与实现，动物体外体内试验到人体应用还有很长一段路要走。他们计划2008年内研制能够背在大鼠身上做神经再生实验的小型装置，2009年研制能够植入动物体内做实验的微型器件。

ISO15693非接触式IC卡射频前端电路的设计

１前言ＩＳＯ１５６９３标准协议是国际上规定的用于非接触式ＩＣ卡的一种高频通信协议。该标准协议的非接触式ＩＣ卡的读写距离长达１００ｃｍ，比同是高频通信协议的ＩＳＯ１４４４３规定的１０ｃｍ读写距离更大，应用范围也会更加广泛。ＩＳＯ１５６９３标准协议规定：读卡器到卡所发送的信号为采用脉冲位置编码的１０％ＡＳＫ和１００％ＡＳＫ两种调制模式的频率都为１３．５６ＭＨｚ的载波。卡片解调电路的任务是把两种深秦燕青，葛元庆（清华大学微电子学研究所，北京１０００８４）ＩＳＯ１５６９３非接触式ＩＣ卡射频前端电路的设计摘要：介绍了ＩＳＯ１５６９３非接触式ＩＣ卡射频前端电路，采用了一种巧妙的整流电路，提高了整流效率。同时使用了一种适用于ＩＳＯ１５６９３非接触式卡片的简单的稳压电路结构，有助于信号的解调，并且使卡片在接收到的信号为１０％ＡＳＫ和１００％ＡＳＫ两种调制模式时都能正常工作。芯片测试结果显示：电源产生电路能够产生２．２Ｖ－３．８Ｖ的直流电压，解调电路能够在２．０Ｖ－３．８Ｖ电压下可靠稳定的工作；在ＩＳＯ１５６９３规定的最小场强０．１５Ａ／Ｍ处，整个芯片的电源电压为３．３Ｖ，且功耗小于６０μＷ。关键词：ＩＳＯ１５６９３；非接触式ＩＣ卡；整流电路；电源产生电路；解调电路ＤｅｓｉｇｎｏｆａＲＦｆｒｏｎｔ－ｅｎｄｃｉｒｃｕｉｔｏｆｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓｆｏｒＩＳＯ１５６９３ＱＩＮＹａｎ－ｑｉｎｇ，ＧＥＹｕａｎ－ｑｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＲＦｆｒｏｎｔ－ｅｎｄｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓｃｏｍｐｌｙｉｎｇｗｉｔｈＩＳＯ１５６９３．Ａｎｏｖｅｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ａｓｉｍｐｌｅｌｉｍｉｔｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅｉｎｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓ，ａｎｄｉｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｔｈｅｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｉｓｌｉｍｉｔｅｒｃａｎａｌｓｏｈｅｌｐｔｈｅａｂｏｖｅｃａｒｄｓｗｏｒｋｎｏｒｍａｌｌｙｗｈｅｎｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎａｌｉｓ１０％ＡＳＫｏｒ１００％ＡＳＫｍｏｄｕｌａｔｉｎｇｍｏｄｅ．Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｏｗｅｒｇｅｎ－ｅｒａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａＤＣｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅｆｒｏｍ２．２Ｖｔｏ３．８Ｖ．Ｔｈｅｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｗｏｒｋｐｒｏｐｅｒｌｙａｎｄｓｔｅａｄｉｌｙｆｒｏｍ２．０Ｖｔｏ３．８Ｖ．Ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ６０ｕＷａｔ３．３Ｖ，ｗｈｅｎｔｈｅｗｈｏｌｅｃｈｉｐｗｏｒｋｓａｔｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｏｐｅｒａｔｉｎｇｆｉｅｌｄ０．１５Ａ／Ｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎＩＳＯ１５６９３．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＳＯ１５６９３；ｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄｓ；ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ；ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ；ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔＥＥＡＣＣ：１２０５；１２５０

24GHz射频前端频率合成器设计

第48卷第1期（总第187期） 2019年3月火控雷达技术 Fire Control Ｒadar Technology Vol.48No.1（Series 187） Mar.2019 收稿日期：2018-10-24作者简介：饶睿楠（1977－），男，高级工程师。研究方向为频率综合器及微波电路技术。 24GHz 射频前端频率合成器设计饶睿楠王栋余铁军唐尧（西安电子工程研究所西安710100）摘要：随着微波射频集成电路集成度越来越高， 24GHz 频段的高集成雷达收发芯片逐渐大规模使用。其中英飞凌科技公司的24GHz 锗硅工艺高集成单片雷达解决方案就是其中具有代表性的一种，被大量应用在液位或物料检测、照明控制、汽车防撞、安防系统。FMCW 为此种应用最多采用的信号调制方式。本文采用锁相环频率合成方案，产生系统所需的FMCW 调制信号。关键词：24GHz 射频前端；FMCW ；频率综合器BGT24AT2ADF4159中图分类号：TN95文献标志码：A 文章编号：1008－8652（2019）01－066－04 引用格式：饶睿楠，王栋，余铁军，唐尧．24GHz 射频前端频率合成器设计［ J ］．火控雷达技术，2019，48（1）：66－69． DOI ：10．19472/j．cnki．1008－8652．2019．01．014 Design of a Frequency Synthesizer for 24GHz ＲF Front Ends Ｒao Ｒuinan ，Wang Dong ，Yu Tiejun ，Tang Yao （Xi'an Electronic Engineering Ｒesearch Institute ，Xi'an 710100） Abstract ：With the increasing integration of microwave and radio-frequency integrated circuits ，highly integrated radar transceiver chips in 24GHz band have gradually found large-scale applications．Among those chips ，Infineon's 24GHz SiGe monolithic radar solution is a typical one．It has found wide applications in liquid （or material ）detec-tion ，lighting control ，automotive collision avoidance ，and security systems．FMCW is the most widely used signal modulation method in these applications．This paper uses PLL frequency synthesis scheme to generate FMCW mod-ulation signals required by the system． Keywords ：24GHz ＲF front end ；FMCW ；frequency synthesizer ；BGT24AT2；ADF4159 0引言 24GHz 频段雷达大量用于液位检测、照明控制、汽车防撞、安防等领域。近年来由于微波集成电路的高速发展，单芯片电路集成度越来越高，出现了一大批高集成、多功能的射频微波集成电路，以前需要几片或十几片芯片的电路被集成在一片集成电路之中。英飞凌公司推出的基于锗硅工艺的高集成单片雷达解决方案就是其中对具代表性的产品之一。FMCW 信号调制方式被广泛的应用于此类产品。本文采用英飞凌公司BGT24AT2单片信号源芯片与ADI 公司ADF4159锁相环芯片构成24GHz 射频前端频率合成器部分，产生了24GHz 24．2GHz FM-CW 发射信号。 1BGT24AT2锗硅24GHz MMIC 信号源芯片基本指标 BGT24AT2是一款低噪声24GHz ISM 波段多功能信号源。内部集成24GHzVCO 和分频器。3路独立的ＲF 输出可分别输出+10dBm 的信号，通过SPI 可对输出信号功率进行控制。发射信号的快速脉冲和相位反向可通过单独的输入引脚或通用的SPI 控制接口进行控制。片内集成输出功率及温度传感器，可对芯片工作情况进行监控。芯片工作的环境温度为－40? 125?，满足汽车级环境应用要求。封装为32脚VQFN 封装，单3．3V 电源供电，节省了大量板上空间。其原理框图如图1所示。

射频介绍

《射频集成电路设计基础》讲义课程概述关于射频(RF) 关于射频集成电路无线通信与射频集成电路设计课程相关信息 RFIC相关IEEE/IEE期刊和会议

关于射频 ? 射频= Radio Frequency (RF) → Wireless! ? Why Wireless? – 可移动(Mobile) – 个人化(Personalized) – 方便灵活(Self-configuring) – 低成本(在某些情况下) – and more ... ? Why Wired? <<>><>?

<<>><>? ? 多高的频率才是射频？ ? 为什么使用高频频率？ 30-300kHz LF 中波广播530-1700 kHz 300kHz-3MHz MF 短波广播 5.9-26.1 MHz 3-30MHz HF RFID 13 MHz 30-300MHz VHF 调频广播88-108 MHz 我们关心的频段 300-1000MHz UHF (无线)电视54-88, 174-220 MHz 1-2 GHz L-Band 遥控模型72 MHz 2-4 GHz S-Band 个人移动通信900MHz, 1.8, 1.9, 2 GHz 4-8 GHz C-Band WLAN, Bluetooth (ISM Band) 2.4-2.5GHz, 5-6GHz 注1：本表主要参考国外标准注2：ISM ＝Industrial, Scientific and Medical

关于射频集成电路 ? 是什么推动了RFIC的发展？ – Why IC? – 体积更小，功耗更低，更便宜→移动性、个人化、低成本 – 功能更强，适合于复杂的现代通信网络 – 更广泛的应用领域如生物芯片、RFID等 ? Quiz: why not fully integrated? ? 射频集成电路设计最具挑战性之处在于,设计者向上必须懂得无线系统的知识,向下必须具备集成电路物理和工艺基础,既要掌握模拟电路的设计和分析技巧,又要熟悉射频和微波的理论与技术。(当然,高技术应该带来高收益:) <<>><>?

实验一射频前端发射和接收器

实验一射频前端发射和接收器一、实验目的： 1、了解射频前端发射器和接收器的基本结构与主要设计参数。 2、利用实验模组的实际测量了解射频前端发射器和接收器的基本特性。二、预习内容： 1、预习放大器、滤波器、混频器、功率放大器的原理的理论知识。 2、预习放大器、滤波器、混频器、功率放大器的设计的原理的理论知识。 3、熟悉带通滤波器、变频器、信号发生器、低噪声放大器、中频放大器的理论知识。 4、熟悉带通滤波器、变频器、信号发生器、低噪声放大器、中频放大器的设计的理论知识。三、实验设备：四、理论分析：基本结构与设计参数说明：在无线通讯中，射频发射器担任着重要的角色。无论是话音还是数据信号要利用电磁波传送到远端，必须使用射频前端发射器。如图1－1(a)所示，它大抵可分成九个部分。 1．中频放大器(IF Amplifier) 2．中频滤波器(IF Bnadpass Filter) 3．上变频频混频器(Up-Mixer; Up Converter) 4．射频滤波器(RFBandpass Filter) 5．射频驱动放大器(RF Driver Amplifier) 6．射频功率放大器(RF Power Amplifier) 7．载波振荡器(Carrier Oscillator; Local Oscillator) 8．载波滤波器(LO BPF) 9．发射天线(Antenna) 其中放大器的基本原理与设计方法可参考主题六，而滤波器的基本原理与设

计方法已可参考主题五的说明。至于振荡器的部分，可于主题八与与主题九获得一些参考。天线部分则可由主题十得到概念。所以，在此单元中将就上变频器部分的基本原理做一说明。并介绍发射器的几个重要设计参数。图1-1(a)基本射频前端发射器结构图图1-1(b)单变频结构射频前端接收器如图1-1(b)可见，射频前端接收器可分为天线(Antenna)、射频低噪声放大器(RF Low Noise Amplifier ， LNA)、下变频器(Down-Mixer ， Down Converter)、中频滤波器(Intermidate Frequency Bandpass Filter ， IF BPF)、本地振荡器 (Local Oscillator ， LO)。其工作原理是将发射端所发射的射频信号由天线接收后，经LNA 将功率放大，再送入下变频器与LO 混频后由中频滤波器将设计所要的部分(Baseband Processing Unit 、BPU)解调(Demodulation)出所需要的信号(Message Signals). 这类只经一个混频器上变频(或下变频)的电路构造称为单变频结构(Single Conversion configuration)。而在实际应用中也有双变频结构(Dual Conversion Configuration)，甚至多变频结构(Multi-conversion Configuration)，使用的时机视系统指标而定。因为BPU 的处理频率有所限制(一般在500MHz 以下)，所以需要利用变频器(Mixer)及频道振荡器(Channel Oscillator)将射频信号由射频前端接收器下变频为中频段(Intermidate Frequency Band 、IF)信号后再送入BPU ，或是将BPU 送出的IF 信号用射频前端发射器上变频至射频段(Radio Frequency Band 、RF)信号经放大后再发射。本单元以单变频结构来说明一个射频前端接收器的各设计参数. Signal From Unit BPU

05射频前端下变频器

实验五微波下变频器的测试实验一、实验目的 1．了解射频前端接收器的基本电路结构与主要设计参数的计算. 2．用实验模块的实际测量得以了解射频前端接收器的基本特性. 二、预习内容 1．熟悉带通滤波器、变频器、信号发生器、低噪声放大器、中频放大器的理论知识。 2．熟悉带通滤波器、变频器、信号发生器、低噪声放大器、中频放大器的设计的理论知识。三、实验设备四、理论分析如图6-1所示，射频前端接收器可分为天线(Antenna)、射频低噪声放大器(RF Low Noise BPU ANTENNA 图6-1单变频结构射频前端接收器基本电路结构

Amplifier , LNA)、下变频器(Down-Mixer , Down Converter)、中频滤波器(Intermidate Frequency Bandpass Filter , IF BPF)、本地振荡器 (Local Oscillator , LO)。其工作原理是将发射端所发射的射频信号由天线接收后,经LNA 将功率放大，再送入下变频器与LO 混频后由中频滤波器输出到基带处理单元(Baseband Processing Unit 、BPU)解调(Demodulation)出所需要的信号(Message Signals). 这类只经一个混频器上变频(或下变频)的电路构造称为单变频结构(Single Conversion configuration)。而在实际应用中也有双变频结构(Dual Conversion Configuration)，甚至多变频结构(Multi-conversion Configuration)，使用的场合视系统指标而定。因为BPU 的处理频率有所限制(一般在500MHz 以下)，所以需要利用变频器(Mixer)及频道振荡器(Channel Oscillator)将射频信号由射频前端接收器下变频为中频段(Intermidate Frequency Band 、IF)信号后再送入BPU ，或是将BPU 送出的IF 信号用射频前端发射器上变频至射频段(Radio Frequency Band 、RF)信号经放大后再发射。射频前端接收器有如下设计参数. (一) 天线 (Antenna) (二) 射频接收滤波器 (RF_ BPF1) (三) 射频低噪声放大器 (LNA) (四) 射频混频滤波器 (RF_BPF2) (五) 下变频器 (Down Mixer) (六) 带通滤波器 (Filter) (七) 本地振荡嚣 (Local Oscillator) (八) 中频放大器 (IF Amplifier) 主要设计参数: (一) 接收灵敏度(Receiver Sensitivity) s d w T Z SNR B T k F S ?????=)( (式6-1) 其中 S —— 接收灵敏度 K —— 1.38*10-23(Joul/°K),波尔兹曼常数(B oltzmann’s Constant ) T —— 绝对温度(°K)= 273.15+T(°C) B W —— 系统的等效噪声频宽 SNR d —— 在检波器输入端,系统要求的信噪比 (Signal-to-noise Ratio) Zs —— 系统阻抗(System Impedance) F T —— 总等效输入噪声因子(Noise Factor) 而上述中,总等效输入噪声因子(Noise Factor)则是由三大部分组成. (1) F in1,由接收器各单级的增益与噪声指数(Noise Figure)造成., (2) F in2,由镜频噪声(Image Noise)造成. (3) F in3,由宽带的本地振荡调制噪声(Wideband LO AM Noise)造成. 其计算公式如(式6-2) (式6-3) (式6-4)及(式6-5)所列. 321in in in T F F F F ++= (式6-2)

射频前端本振电路部分设计

1.1本振电路 1.1.1本振电路框图框图如下图所示，时钟源部份，单片机控制部份、和本振电路部份三大块，由于有三级混频，本振电路必须提供三个本振频率，第一本振频率是可调的，第二、三本振频率则是固定的。图1本振电路框图 1.1.2时钟源时钟源分为外部参考时钟源和内部时钟源，当使用外部参考时钟源时，内部时钟源自动断开，外部时钟源主要的作用就是为了同步，一般是在双通道或多通道测向时需要采用。外部时钟源的精度稳定度就无法控制。不作双通道测向时，则主要是靠内部时钟源提供时钟基准。内部时钟源采用高稳定度时钟，稳定度为10-9-10-7。同时，也向外提供10MHz的时钟输出。如下图：

图 2时钟源框图 1.1.3本振电路及噪声分析接收机本振源采用了DDS+PLL混合合成的技术，如错误！未找到引用源。所示。图 3 接收机本振源原理这个框图只是一个本振的大致框图，具体电路应该根据本方案的要求对电路作相应的改动，以适应要求。由图可见，参考频率为10?，高速DDS根据需要产生所需要的信号，经过滤波器组初步滤除谐波杂散，送入后续的PLL做激励信号。VCO产生的信号经过合适的分频与激励信号比较，锁定频率和相位。接收机的相位噪声指标主要取决于本振相位噪声，这个方案其基础相位噪声为参考源相位噪声，而输出信号在此基础上有一定的恶化，恶化程度则主要取决于PLL本身的噪声+分频器分频系数带来的噪声恶化+DDS噪声恶化。在选取低噪声的鉴频鉴相器和VCO器件后，系统的主要噪声恶化就取决于后两者。分频器分频系数若为N，其带来的噪声恶化为20Log(N)，若M为DDS输出频率与参考频率

GPS接收机的射频前端测试原理和方法

GPS接收机的射频前端测试原理和方法作为GPS接收机重要组成部分的接收机射频前端电路是接收机动态性能的关键部件。它的很多指标，诸如噪声系数、动态范围、镜频抑制、1dB 压缩点和相位噪声等，都直接影响接收机的性能。因此，射频指标的准确测量对GPS 接收机性能的准确评估非常重要。要有自主知识产权的接收机，就必须有一套完整而有效的射频模块指标的测试方法 GPS信号测试的基本要求 GPS 信号一般使用两个射频波段：一个信号频率为1575.42MHz（L1波段）,另一个信号频率1227.6MHz（L2波段）。一般来说，商用GPS接收机使用的波段为 L1波段。接收机接收到最小信号功耗为-133dBm到-130dBm，此信号非常微弱，淹没在噪声里。测量 GPS 射频模块所要使用的仪器设备及配件其可用频率要高出五倍卫星信号频率以上，才能满足最基本的谐波失真测量。对于测量中使用的同轴线、接头、负载等所有的特性阻抗都要是 50Ω的特性，才能匹配良好。同时，其辅助测试工具除了阻抗匹配良好还要具有容易校正、误差小、连接方便、高可靠性及重复性的特点。定期校正测试仪器也很重要，而且校正时要将连接线、接头、衰减器等所有配件连接后一同测量。 GPS射频各指标测试的方法

GPS 射频部分的测试方案很多，其中比较重要的指标有：增益，可控增益范围，输入压缩点，噪声系数，镜频抑制，本振到信号的隔离度，本振相噪等。增益测量 GPS 射频前端的增益是指输入到 ADC 的信号与GPS 天线接收到的信号相比的放大程度。GPS 接收机射频前端的增益一般都在 110dB 左右。增益可以使用频谱分析仪来测量。低噪声放大器、混频器等器件的增益可以用向量网络分析仪来测量S21得到，注意埠的50Ω匹配。连接如图 2。有两个系统性能参数体现了接收机的线性度，三阶交调点和 1dB 压缩点。三阶交调特性会将邻道信号的交调项混到有用信号中，造成信号质量的退化。但是，对于 GPS 来说，在带内只有一个通道，没有强的邻道干扰信号，因此，主要从1dB压缩性能来考虑系统的线性度。实际的放大器其输出功率并无法随着输入功率的增加而一直维持线性比例放大，最后总会达到饱和，当放大器的增益较线性的理想值减小 1dΒ时的输入功率称之为输入 1dΒ压缩点(见图 3)。测量时如图 1 连接后，用信号发生器做功率扫描，从而找到输入 1dB 压缩点

东南大学2016年统考硕集成电路工程(专业学位)拟录取名单公示

东南大学2016年统考硕集成电路工程(专业学位)拟录取名单公示 085209集成电路工程(专业学位)102866130604805陈伯凡085209集成电路工程(专业学位)102866140504987史炎云085209集成电路工程(专业学位)102866210805300郑钦文085209集成电路工程(专业学位)102866212005369许胜有085209集成电路工程(专业学位)102866214505409孙奥迪085209集成电路工程(专业学位)102866214605414朱志伟085209集成电路工程(专业学位)102866220305422高喜洋085209集成电路工程(专业学位)102866220605441刘丽085209集成电路工程(专业学位)102866220705495郑梦瑶085209集成电路工程(专业学位)102866231205590于东雷085209集成电路工程(专业学位)102866311405820蔡舒亦085209集成电路工程(专业学位)102866320202556高捷085209集成电路工程(专业学位)102866320202564韩子川085209集成电路工程(专业学位)102866320202575冷静085209集成电路工程(专业学位)102866320202581李婷085209集成电路工程(专业学位)102866320202658陈旭东085209集成电路工程(专业学位)102866320202737吴程昊085209集成电路工程(专业学位)102866320203032戴志刚085209集成电路工程(专业学位)102866320203044王言冠085209集成电路工程(专业学位)102866320203045王雨085209集成电路工程(专业学位)102866320203048许博阳085209集成电路工程(专业学位)102866320204462步小康085209集成电路工程(专业学位)102866320204467李泽085209集成电路工程(专业学位)102866320204473石灿085209集成电路工程(专业学位)102866320204474吴俊明085209集成电路工程(专业学位)102866320204481朱振宇085209集成电路工程(专业学位)102866321205979李昂085209集成电路工程(专业学位)102866321206027吴梦麟085209集成电路工程(专业学位)102866321306168秦海085209集成电路工程(专业学位)102866321306169王晓波085209集成电路工程(专业学位)102866321306171尤传亮085209集成电路工程(专业学位)102866321406343黄秦085209集成电路工程(专业学位)102866321406384闵嘉炜085209集成电路工程(专业学位)102866321406385沈志源085209集成电路工程(专业学位)102866321406386汤清溪

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东南大学2017年集成电路工程拟录取推荐免试硕士研究生名单李翔微电子学院085209集成电路工程湘潭大学向丽苹微电子学院085209集成电路工程湘潭大学陈爽微电子学院085209集成电路工程西安电子科技大学杨晶微电子学院085209集成电路工程南京邮电大学胡建鹏微电子学院085209集成电路工程长春理工大学王伟微电子学院085209集成电路工程南京邮电大学李华超微电子学院085209集成电路工程湘潭大学门亚清微电子学院085209集成电路工程湘潭大学张蓬勃微电子学院085209集成电路工程中国矿业大学史景微电子学院085209集成电路工程南京林业大学阮小千微电子学院085209集成电路工程福州大学王力微电子学院085209集成电路工程湘潭大学姓名录取院系专业代码专业名称毕业单位备注文静微电子学院085209集成电路工程贵州大学张弛微电子学院085209集成电路工程合肥工业大学赵康微电子学院085209集成电路工程扬州大学王光敏微电子学院085209集成电路工程江南大学张力振微电子学院085209集成电路工程西南交通大学舒程昊微电子学院085209集成电路工程山东大学汤丽芝微电子学院085209集成电路工程南京林业大学

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