[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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测量电路及仪器出版时间:2014年版内容简介 本书以现代精密电子仪器综合实践为应用背景,是模拟电子技术和单片机技术相结合的新型实验类教材。本书通过大量且多层次的实验项目,由浅入深、循序渐进地介绍精密测控电路设计,以及精密仪器系统综合应用设计的流程、方法和开发技能,并介绍针对精密仪器的综合设计性实验项目。全书共10章,主要内容包括:绪论、集成运算放大器基础、滤波器、模拟多路开关、集成基准电压源、数模转换器、模数转换器、信号波形发生器、精密仪器抗干扰技术和典型仪器电路分析等。本书提供配套电子课件和习题参考答案等。
上传时间: 2022-06-20
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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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射频功率放大器在雷达、无线通信、导航、卫星通讯、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用,是现代无线通信的关键设备.与传统的行被放大器相比,射频固态功率放大器具有体积小、动态范围大、功耗低、寿命长等一系列优点;由于射频功率放大器在军事和个人通信系统中的地位非常重要,使得功率放大器的研制变得十分重要,因此对该课题的研究具有非常重要的意义.设计射频集成功率放大器的常见工艺有GaAs,SiGe BiCMOS和CMOS等.GaAs工艺具有较好的射频特性和输出功率能力,但其价格昂贵,工艺一致性差;CMOS工艺的功率输出能力不大,很难应用于高输出功率的场合;而SiGe BiCMOS工艺的性能介于GaAS和CMOS工艺之间,价格相对低廉并和CMOS电路兼容,非常适合于中功率应用场合.本文介绍了应用与无线局域网和Ka波段的射频集成功率放大器的设计和实现,分别使用了CMOS,SiGe BiCMOS,GaAs三种工艺.(1)由SMIC 0.18um CMOS工艺实现的放大器工作频率为2.4GHz,采用了两级共源共栅电路结构,在5V电源电压下仿真结果为小信号增益22dB左右,1dB压缩点处输出功率为20dBm左右且功率附加教率PAE大于15%,最大饱和输出功率大于24dBm且PAE大于20%,芯片面积为1.4mm*0.96mm;(2)由IBM SPAE 0.35um SiGe BiCMOS工艺实现的功率放大器工作频率为5.25GHz,分为前置推动级和末级功率级,电源电压为3.3V,仿真结果为小信号增益28dB左右,1dB压缩点处输出功率大于26dBm,功率附加效率大于15%,最大饱和输出功率为29.5dBm,芯片面积为1.56mm"1.2mm;(3)由WIN 0.15um GaAs工艺实现的功率放大器工作频率为27-32GHz,使用了三级功率放大器结构,在电源电压为5V下仿真结果为1dB压缩点的输出功率Pras 26dBm,增益在20dB以上,最大饱和输出功率为29.9dBm且PAE大于25%,芯片面积为2.76mm"1.15mm.论文按照电路设计、仿真、版图设计、流片和芯片测试的顺序详细介绍了功率放大器芯片的设计过程,对三种工艺实现的功率放大器进行了对比,并通过各自的仿真结果对出现的问题进行了详尽的分析。
上传时间: 2022-06-20
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论文主要工作如下:一是从功率放大器的物理结构上分析了射频功率放大器非线性特性产生的原因及其对通信系统的影响,讨论了功率放大器的非线性分析模型,即幂级数分析模型,Volterra级数分析模型和谐波平衡分析模型,并简要的说明了它们各自的特点,总结出了谐波平衡分析法的优点,指出它适合用于射频功率放大器的大信号非线性分析.二是分析了射频功率放大器偏置和匹配电路设计中的一些基本问题,比较了有源和无源偏置网络的优缺点,讨论了输入、输出匹配电路和级间匹配电路设计的重点问题。介绍了负载牵引设计方法,它是在具备功率管大信号模型的基础上对负载和源进行牵引仿真,从而确定输出、输入阻抗。三是在射频功率放大器的设计过程中,主要使用了ADS软件进行辅助分析设计.正是通过对软件功能的充分应用,替代了射频功半放大器设计中许多原来需要人工进行的运算工作,提高了工作效率。从仿真结果来看,都达到了预期的设计目标,验证说明了ADS仿真软件在射频功率放大电路设计方面的实用性与优越性,具有继续进行深入研究的价值。
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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本论文所涉及的电源管理方案来源于与台湾某上市公司的横向合作项目,在电源管理产品朝着低功耗、高效率和智能化方向发展的形势下,论文采用了一种开关电源与低压降(LDO)线性电压调节器结合应用的集成方案,即将LDO作为升压型电源管理芯片的内部供电模块。按照方案的要求,本文设计了一种含缓冲级的低压降线性电压调节器。设计采用0.6um 30V BCD工艺,实现LDO的输入电压范围为6-13V:满足在-25-85℃的工作温度范围内,输出电压为5V:在典型负载电流(12.5mA)下,LDO的压降电压为120mv.文章首先阐述了整个方案的工作原理,给出LDO设计的指标要求;其次,依据系统方案的指标要求和制造工艺约束,实现包含误差放大器、基准源和保护电路等子模块在内的电压调整器:此外,文章还着重探讨了“如何利用放大器驱动100pF数量级的大电容负载”的问题:最后,给出整个模块总体电路的仿真验证结果。LDO的架构分析和设计以及基准源的设计是本文的核心内容。在LDO架构设计部分,文章基于对三种不同LDO拓扑的分析,选择并实现了含缓冲器级的LDO.设计中通过改进反馈网络,采用反馈电容,实现对LDO的环路补偿。同时,为提高误差放大器驱动功率管的能力、适应LDO低功耗发展的需求,文章探讨了如何使用放大器驱动大负载电容的问题。基于密勒定理和根轨迹原理,本文通过研究密勒电容的作用,采用MPC(Miller-Path-Compensation)结构,实践了两级放大器驱动大负载电容的方案,并把MPC补偿技术推广到三级放大器的设计中。
上传时间: 2022-06-22
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文章首先阐述了整个方案的工作原理,给出LDO设计的指标要求;其次,依据系统方案的指标要求和制造1艺约束,实现包含误差放大器、基准源和保护电路等了模块在内的电压调整器:此外,文章还着重探讨了“如何利用放大器驱动100pF数量级的大电容负载"的问题;最后,给出整个模块总体电路的仿真验证结果。LDO的架构分析和设计以及基准源的设计是本文的核心内容。在LDO架构设计部分,文章基于对三种不同LDO拓扑的分析,选择并实现了含缓冲器级的LDO./设计中通过改进反馈网络,采用反馈电容,实现对LDO的环路补偿。同时,为提高误差放大器驱动功率管的能力、适应LDO低功耗发展的需求,文章探讨了如何使用放大器驱动大负载电容的问题,基于密勒定理和根轨迹原理,本文通过研究密勒电容的作用,采用MPC(Miller-Path-Compersation)结构,实践了两级放大器驱动大负载电容的方案,并把MPC补偿技术推广到三级放大器的设计中。文章设计的CRF(CRF:Current Re ference controlled by Feedback)电流基准是基于对传统自启动基准电流源的改进实现的。CRF基准电流源架构中存在一条阻性的电流道路,确保其在加载电源电压的过程中能够实现快速启动,响应速度达到1ps:而传统自启动基准电流源在相同的设计参数下,响应速度长达120us.CRF基准电流源突破了响应速度对其应用的限制。
上传时间: 2022-06-23
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摘要:随着CCD性能的不断提高,CCD技术在军、民用领域都得到了广泛的应用。介绍了TCDI501C线阵CCD的驱动电路设计,详细介绍了用VHDL完成的CCD图像传感器驱动时序设计和视频输出差分信号驱动电路的设计。关键词:线阵CCD;图像传感器:仪器仪表放大器;差分驱动1引言电荷耦合器件(CCD,Charge Couple Device)是20世纪60年代末期出现的新型半导体器件。目前随着CCD器件性能不断提高,在图像传感、尺寸测量及定位测控等领域的应用日益广泛,CCD应用的前端驱动电路成本价格昂贵,而且性能指标受到生产厂家技术和工艺水平的制约,给用户带来很大的不便。CCD驱动器有两种:一种是在脉冲作用下CCD器件输出模拟信号,经后端增益调整电路进行电压或功率放大再送给用户;另一种是在此基础上还包含将其模拟量按一定的输出格式进行数字化的部分,然后将数字信息传输给用户,通常的线阵CCD摄像机就指后者,外加机械扫描装置即可成像。所以根据不同应用领域和技术指标要求,选择不同型号的线阵CCD器件,设计方便灵活的驱动电路与之匹配是CCD应用中的关键技术之一。
上传时间: 2022-06-23
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本书主要介绍振荡电路的设计与应用。振荡电路的振荡频率与波形等随用途不同而异,各式备样的振荡电路应用在各种电子设备中。参考电子电路有关书籍进行振荡电路设计时,若书中提供的设计实例与现实中需要的电路特性相差甚远,则要考虑电路参数的确定与元器件的选用等诸多麻烦的因素。如果只提“振荡”,那是个简单的话,但是振荡电路若要满足频率稳定度、波形纯正度(谐波失真、寄生振荡等)、温度特性、电源电压特性等,需要掌握的技术范源很广。原因是进行优良的电路设计时,需要同时满足各种电气特性。例如,以元器件浆价作为前提,要求设计的规格是振频率稳定性高(仅指晶体振获器)、波形失真小时,这就需要研究兼顾两者的规格要求,采取折衷方案进行合理设计。对于使用的元器件,有人说只要选用高性能(适常价钱昂贵)元器件就能获得良好的波形,实际未必是这样的。原因是元器件的性能也有与电气特性无关的时铁。那么,如何降低使用元器的特性,降低到什么程度,这就需要掌握元器件的基本知识、电路设计技术以及电路的工作原理等。若没有这些综合技术,就无法设计出性能均衡的振荡电路。对于振荡电路,除此以外还有各种项目需要研究,同时需要选择电路方式,这与一般的放大器和滤波器相比较也有麻烦的一面,但有趣的是“根据客户的要求可以定做电路”。对于电路设计者更感兴趣的是振荡电路。然而,在现实中还没有见到简单易懂,容易理解振荡原理的可作为振荡电路的人门教科书面本书是一本真正容易理解振荡电路工作原理并用于设计的人门教科书,它是在CQ出版株式会社已出版的《品体管技术》一书的基础上增加一些内容面编写成的。
上传时间: 2022-06-23
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