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随着无线通信技术的快速发展,射频前端作为无线通信系统的核心组成部分,负责射频信号与基带信号的互相转换,其性能影响了整个通信系统的指标。随着各个领域对无线通信要求的提高,对射频前端的需求向多通道、远距离、宽频带、全向通信等特性发展。本论文依托实际课题,旨在设计一个基于AD9361的双通道通用收发机射频前端,两个通道的工作频率范围不小于200MHz。在使用全向天线,中频带宽不大于4MHz时,可达到1km通信距离。本文在AD9361收发芯片的基础上,增加了低噪声放大器在保证接收机无杂散动态范围的基础上提高了接收机灵敏度,增加了功放以提高发射机的发射功率,并保证了发射机的三阶交调系数不小于30dBc。本论文的主要设计工作如下:1.根据收发机的电路结构和课题传输距离、无杂散动态范围、三阶交调系数等要求分别对433MHz、1.65GHz接收机和发射机通道的各项关键指标进行了分析和计算,并对巴伦、低噪声放大器芯片、功放芯片、匹配电路的指标提出了要求。2.在1.65GHz低噪放中,选用了最佳噪声匹配和失配损耗兼顾的方式设计了匹配电路,实现了噪声系数1.56dB,失配损耗0.12dB的低噪放。根据接收机输入最小信号时要求的目标阻抗,设计了电源去耦电路,将1.65GHz接收机的灵敏度提高至-90.5dBm/4MHz,整体噪声系数降低至2.5dB。3.在发射机电路中从功放芯片的输出1dB压缩点、三阶交调系数、匹配损耗、以及功放前级输出和增益等方面将433MHz和1.65GHz发射机的最大输出功率分别设为25.7dBm和23.95dBm。采用最大功率传输匹配,最大静态电流工作点设定的方式保证功放的输出功率,并为防止功放电源波动对工作点产生干扰,采用了局部去耦的方式保证工作点稳定。4.根据433MHz功放匹配要求的相对带宽和损耗,计算了匹配每个节点的最大Q值,通过Q值控制,采用多元件匹配的方法实现了在200MHz带宽内,输入阻抗在6.2+j*4.6Ω左右,匹配至50欧姆附近,使200MHz范围内回波损耗不小于15dB,完成了433MHz功放的宽带匹配。5.根据1.65GHz功放的阻抗特性,在中心频点阻抗离50欧姆较近,单位带宽内阻抗变化较大,采用并联LC谐振电路将阻抗进行弯折,增大了匹配带宽,完成了1.65GHz功放的宽带匹配。6.依照射频PCB的设计准则从板材选择、层叠设计、射频信号完整性、电源、地等前端PCB中的几个关键问题进行了设计。7.完成了基于AD9361的通用收发机射频前端的各项测试,包括匹配情况测试、增益测试、接收机动态范围测试、发射机三阶交调系数的测试、1km远距离通信的测试。测试结果满足课题功能指标要求,验证了设计方案的可行性。