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《電子科技》2014年第五期

1接收機系統模型的建立

使用濾波器、放大器、混頻器等行為級的功能模塊搭建接收機系統。運用S參數仿真、交流仿真、諧波平衡仿真、瞬態響應仿真等仿真器對接收機系統的性能參數進行模擬檢測。

1.1接收機靈敏度模型的建立 由于各模塊的參數均為已知，通過計算可得出系統總的噪聲系數和三階互調截點等。噪聲系數定義為系統的輸入信噪功率比(SNR)i=Pi/Ni，與輸出信噪比(SNR)o=Po/No的比值。噪聲系數表征了信號通過系統后，系統內部噪聲造成信噪比惡化的程度，噪聲系數常用NF表示。根據噪聲系數的級聯式可以計算出系統總的噪聲系數。給定低噪聲放大器的增益為13.5dB，噪聲系數為1.5dB，混頻器的增益為7.9dB，噪聲系數為13.4dB，利用式(4)可計算出NF=4.12dB。三階截點IP3定義為三階互調功率達到和基波功率相等的點，此點所對應的輸入功率表示為IIP3，其所對應的輸入功率表示為OIP3［9］。根據三階互調截點的級聯式可得，系統總的IIP3=－9.75dBm。通過仿真，可得到整個接收機端的增益為17.205dB，接收端總的噪聲系數為4.151dB，而計算結果為4.12dB。仿真接收端的三階輸入截點為－10.124dBm，而計算結果為－9.75dBm。以上結果有一定的差異，該差異是由增益壓縮等因素所引起的。此外，根據仿真結果還可計算得出接收機的靈敏度。設計中，NF=4.12dB，B=6MHz，當(SNR)0，min=10dB時，由靈敏度計算結果為92.08dBm。

1.2接收機選擇性模型的建立對模型進行S參數仿真，仿真結果如圖4所示。m1點接收機在頻帶選擇濾波器的中心頻率(2.4GHz)有20dB的最大增益，即LNA的增益減去微波帶通濾波器的插入損耗。在中心頻率處，反射損耗最小，約－50dB。m2表示在偏離中心頻率70MHz處約為25dB的衰減。接收機射頻前端的接收帶寬為6MHz，而通帶內的波動不超過0.125dB。

1.3接收機預算增益仿真模型的建立通過建立接收機的預算增益模型，可看到系統總增益在系統各部分中的分配情況。預算增益仿真在諧波平衡分析及交流分析中均可進行，但若在交流仿真中進行的話，混頻器不能是晶體管級。因為此進行的是行為級仿真，混頻器的非線性特征是已知的，所以需利用交流分析進行仿真。通過圖6可看出，接收機VGA增益最大和最小的情況下整機增益的分配情況。總體來說，整機增益最大處在中頻放大器(AMP)，且當VGA增益變化時，中頻放大器(AMP)處的增益也隨之變化。

2結束語

通過對實際的集成射頻模塊的選擇，以及利用ads對接收機進行仿真，可得到一些重要的性能指標，通過對這些性能指標的分析和預估，可得出器件是否滿足實際無線通信環境對射頻系統的要求。本文對接收機系統相關射頻器件進行相應的指標性能分析，為接收機的電磁兼容研究分析提供參考和依據。

作者：梅永勝楊楠單位：西安電子科技大學電子工程學院