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频谱仪在移动通信、雷达导航和EMC(电磁兼容性)应用等相关领域得到了极为广泛的应用,是信号分析领域非常重要的测量仪器。射频前端设计是频谱仪的两大关键技术之一(另一个关键技术是中频处理),其设计性能的优劣将直接决定频谱仪的整体性能。本文提出了一种经济型、高性能频谱仪射频前端的设计方法——设计采用高中频方案,本振采用高性能VCO(压控振荡器)替代YTO振荡器(钇铁石榴石调谐振荡器),保证设计性能,同时减小体积,满足小型化设计要求。其输入频率范围可达：0-3.6GHz；动态范围为：-120～20dBm,最小灵敏度低于-120dBm；噪声系数小于10,10.7MHz的第三中频输出信号的动态范围可达-10dBm～-110dBm,其相位噪声指标优于-90dBc/Hz@10kHz和-94dBc/Hz@100kHz.文中首先通过技术指标分析以及镜像频率抑制能力分析,确定了高中频的外差式结构形式及调谐方程,并应用ADS2008仿真工具对前端设计方案的各参数预算进行了细致仿真,包括噪声系数,1dB压缩,3阶交调截止等。高中频方案的射频前端由三级本振,中频滤波器混频器等组成,其中一本、第一中频滤波器及预选滤波器为射频前端的关键组成部分。在本振设计中,第一本振采用小数分频技术实现,频率范围为4.1GHz～7.8GHz,相位噪声优于-90dBc/Hz@10kHz,最小频率步进达3Hz。在高中频方案的滤波器设计中,借助于IE3D,HFSS等电磁波仿真软件,结合网络综合法与耦合谐振器原理,完成了各级滤波器的仿真与优化设计。最后,论文完成了射频前端硬件电路的设计及加工,并对本振部分的输出及最终第三中频点的输出都进行了测试。测试结果表明,本论文所选用的方案基本满足数字频谱仪射频前端的设计指标要求。