前 言
麦克斯韦(Maxwell)在1861年从理论上预言了电磁波的存在,通过1888年赫兹(Hertz)的火花放电实验得以证明。从1896年马可尼(Marconi)的无线通信实验开始,出现了无线通信技术,并逐步涉及陆地、海洋、航空、航天等固定和移动无线通信领域。通用无线通信系统前端包括发射机链路和接收机链路,是整个通信系统的瓶颈,其设计的好坏直接决定整个通信系统的性能。因此对前端电路的研究具有重要的意义。本设计对无线通信系统前端接收机链路的各主要模块电路,进行分析和仿真。接收机的射频部分和发射机相反,它要从众多的电波中选出有用信号,并放大到解调器所要求的电平值后再由解调器解调,将频带信号变为基带信号。接收机的指标是灵敏度和选择性,灵敏度的定义是接收机接收微弱信号的能力,它取决于接收机前端的噪声系数。接收机应从众多电波中选出有用信号而抑制干扰,这个问题的难度在于,要在位于极高频率(如GSM的频率约是900MHz)处从相隔只有200kHz(以GSM为例)的各信道中选出有用信道。由于相对带宽小,要求滤波器Q值极高。
1接收机方案
接收机的任务是有选择地放大空中微弱电磁信号,尽可能的将非所需信号和噪声排除在外,并经解调恢复出有用信息,而且要尽可能的提高输出基带信号的信噪比,以保证信息的质量。接收机结构主要有超外差式(Super Heterodyne)、镜频抑制式、直接变换式(Direct Conversion)或零中频(Zero IF)式和数字中频(Digital IF)式等几种,长期以来,超外差式接收机都是接收系统的主流方式[1]。
1.1 超外差式接收方案
超外差式接收机射频部分的关键部件是下变频器,下变频器将信号频率和本振频率混频后降为频率固定的中频信号。采用此方案主要基于以下三个方面考虑。首先,中频比信号载频低很多,在频段实现对有用信道的选择要比在载频段选择对滤波器Q值的要求低得多。其次,接收机从天线上接收到的信号电平一般为-120~-100dBm。其三,在较低的固定中频上解调或AD变换也相对容易。这种接收机最大的缺点就是组合干扰频率点多[5]。
1.2 直接下变频方案
让本振频率等于载频,就不存在镜像频率,也就不会有镜像频率干扰。除了没有镜像频率干扰外,直接下变频方案接收机的射频部分值包含了高频低噪声放大器和混频器,增益不高,易于满足线性动态范围要求,且由于没有抑制镜频滤波器,也就不用考虑放大器和它的匹配问题[5]。
1.3 镜频抑制式
