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一种定位系统射频发射前端设计与实现

作　者: 李向阳
导　师: 刘晓晖
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 定位系统 射频发射机 阻抗匹配 功率放大器
分类号: TN830
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 180次
引　用: 2次
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内容摘要


随着电子技术和通信技术的快速发展,定位技术日趋成熟,在社会经济的各个方面起着越来越重要的作用。定位系统大概可以分为两类:卫星定位系统(如GPS定位系统,北斗定位系统)和实时定位系统。为了保证一些重要物品的安全运输,需要在特定的过程中对这些物品进行定位,根据这类定位的环境要求,一般采用的是实时定位系统。实时定位系统一般采用无源定位技术,该技术利用接收信号的特征进行定位,它主要包括:AOA(到达角)技术、TOA(到达的时间)技术、FDOA(到达的频差)技术、TDOA(到达的时间差)、混合定位技术等。实时定位系统就是一个无线通信系统,射频发射机是无线通信系统的重要组成部分,它的性能好坏直接关系到整个无线通信系统的性能。射频发射机一般包括以下的功能模块:带通滤波器,上变频器,本振,功率放大器等。随着集成电路的发展,这些功能模块已经做成了芯片,因此采用这些功能模块芯片进行射频电路设计时,就会变得相对容易一些。这种采用功能模块芯片设计的射频电路,称为混合射频电路设计,它的设计主要是根据整个通信系统的指标要求,确定出功能模块的性能指标,然后选择合适的功能芯片,对这些功能模块芯片的外围电路进行设计和调试。本文主要研究了定位系统的射频发射机设计,该设计是混合射频电路设计,采用了相关的功能模块芯片。本文首先介绍了一下定位系统的常用技术以及射频发射机的结构,然后介绍了射频发射机系统的功能模块以及各个功能模块在射频发射机中的位置和作用,给出了这些功能模块芯片的相关性能。在射频电路设计中为了达到最大增益或者最大效率,阻抗匹配是至关重要的因素,因此,在本文中就简单介绍了一下匹配的方法,在具体的电路设计中采用仿真软件ADS就能比较容易的实现阻抗匹配,在本文中就给出了利用ADS仿真软件完成对上变频器和功率放大器的阻抗匹配。本文还介绍了两个主要功能模块的设计:耦合带通滤波器和功率放大器设计,同时利用仿真软件ADS对射频发射机的系统仿真,仿真了射频发射机的系统增益,以及它的发射功率,给出了该射频发射机的电路原理图和PCB版图,最后给出了该射频发射机的相关测试结果,并对结果进行了分析。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-18
  1.1 课题背景  13-14
  1.2 定位技术概况  14-16
    1.2.1 GPS 定位系统  14
    1.2.2 无源定位技术  14-16
  1.3 射频发射机概况  16
  1.4 本文的结构及内容  16-18
第二章 定位系统的射频发射机结构  18-24
  2.1 带通滤波器  18-19
  2.2 上变频器  19-21
  2.3 功率放大器  21-23
  2.4 小结  23-24
第三章 定位系统射频发射机功能模块芯片及匹配电路  24-42
  3.1 匹配电路的几种结构  24-27
  3.2 带通滤波器性能介绍  27-28
  3.3 上变频器MAX2671  28-34
    3.3.1 上变频器MAX2671 的性能介绍  28-29
    3.3.2 上变频器MAX2671 的阻抗匹配  29-34
  3.4 功率放大器MAX2247  34-41
    3.4.1 功率放大器MAX2247 性能介绍  34-36
    3.4.2 功率放大器MAX2247 的阻抗匹配  36-41
  3.5 小结  41-42
第四章 定位系统射频发射机功能模块设计  42-54
  4.1 耦合带通滤波器设计  42-47
  4.2 功率放大器设计  47-53
    4.2.1 功率放大器的技术指标  47-49
    4.2.2 功率放大器设计  49-53
  4.3 小结  53-54
第五章 定位系统射频发射机系统设计及电路实现  54-63
  5.1 射频发射机的性能指标  54
  5.2 射频发射机系统仿真  54-57
  5.3 射频发射机电路实现  57-60
  5.4 射频发射机的PCB 实现  60-62
  5.5 小结  62-63
第六章 定位系统射频发射机测试结果  63-72
  6.1 测试平台  63
  6.2 测试结果  63-71
  6.3 小结  71-72
结论  72-74
致谢  74-75
参考文献  75-76
个人简历  76-77
攻读硕士学位期间研究成果  77-78

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 发送设备、发射机 > 一般性问题
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