مع تطور تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية ومتكاملة تكنولوجيا المعلومات الإلكترونية، ومتطلبات النظام نحو مستقبل النطاق العريض الميكروويف جدا، والتصغير من تعميق العام . باعتبارها العنصر الأساسي لاستقبال الموجات الدقيقة، وإشارة وردت إلى الترددات الراديوية الأمامية وحدة واجهة أو خرج هوائي من المعالجات إشارة الهوائي المطلوبة لالضيق IF إشارة، والذي يرتبط طرديا مع حجم وأداء قدرة المتلقي بأكمله.

المنمنمة حاليا منتجات الأمامية فائقة الاتساع استقبال تخضع لانخفاض حجم تردد مرشح، والحد الأدنى RF مدخلات تردد 0.4 غيغاهرتز اسقاط ، ومعظم اختيار IF تردد خرجها 1 غيغاهرتز ، أو فقط ل يتم تعيين مرشح دائرة مكبر للصوت قبل التحويل عليها .

مصغرة فائقة الاتساع تصميم جهاز الاستقبال الأمامية في هذه الوثيقة باستخدام تنضج، متعددة رقاقة تكنولوجيا التجمع الصغير متكاملة للغاية (متعدد تشيب مايكرو حزمة، MCM)، واختيار رقائق تصفية والتصغير متعدد الوظائف مرشح LC، لتلبية أداء المنتج في إطار فرضية متطلبات كبيرة للحد من حجم. المنتج يدرك 0.1 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهرتز الفرقة الميكروويف التغطية الكاملة، وسهلة للاندماج في مختلف الميكروويف واحدة / متعدد القنوات المتنصت وجود احتمال تطبيق واسع.

المتطلبات التقنية للجهاز الاستقبال الأمامية 1

تعمل الفرقة الاستقبال الأمامية هو 0.1 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهرتز، وهذا مكسب نموذجي من 35 ديسيبل، والزيادة في وتيرة تقلبات كلها 3 ديسيبل. استقبال الأمامية قبل تصفية ثم المراد تضخيمه، وهذا الرقم الضوضاء على نطاق درجة حرارة الكامل يتطلب 22 ديسيبل. الناتج IF التردد المركزي 140 ميغاهيرتز، ميغاهيرتز 2 و 80 ميغاهيرتز مع اثنين من عرض النطاق الترددي بدلا من ذلك، الموافق 50: عامل الشكل في المطالبة 3 و على التوالي 1.75 2.5. الناتج P-110 ديسيبل، والإخراج المحدد 15 ديسيبل، IF الرفض والرفض صورة من كلا 70 DBC. مطلوبة IF RF منافذ الإدخال والإخراج VSWR 2.5: 1.

تصميم وتنفيذ جهاز استقبال الأمامية 2

2.1 تصميم الدوائر

استقبال الجبهة الدائرة نهاية كتلة الرسم البياني هو مبين في الشكل 1، الجزء RF يمكن تقسيمها إلى قسمين والجزء خلاط.

RF الاستقبال الأمامية جزء من تصفيتها قبل أول استخدام تخطيط الدوائر reamplified. RF جزء من مرحلة المدخلات من السيطرة اليدوية (يدوي السيطرة، MGC) المخفف التحكم رقميا، إشارة السيطرة كبيرة، ثم تنقسم إلى 0.1 غيغاهرتز ~ 6.2 غيغاهرتز و 6.2 غيغاهرتز ~ 18 مستوى غيغاهرتز من قبل اثنين واحد القطب التبديل رمي مزدوجة . وينقسم 0.1 غيغاهرتز ~ 6.2 غيغاهرتز إلى 10 شرائح الاختيار الأولي تصفية المرشحات، ومكبرات الصوت منخفضة الضوضاء تستخدم في ثلاث مراحل (منخفض الضوضاء مكبر للصوت، LNA) لتضخيم، 6.2 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهرتز دون شريحة فلتر 4 مرشحات الاختيار الأولي وLNA للاستخدام تكبير. ما مجموعه 14 فرقة الفترة المحددة مسبقا، بالإضافة إلى أقسام الأولى والثانية، يتم استخدام نطاقات الترددات الفرعية المتبقية لزيادة مرشح القدرة المضادة للتشويش، والفرقة الاحتفاظ تداخل كافية بين النطاقات المجاورة لضمان سلامة إشارة. يتم تخصيص فرقة المحددة مسبقا مفصل على النحو المبين في الجدول 1.

الدائرة خلاط باستخدام بنية جزء استقبال المتغاير الفوقي، من خلال ثلاثة برامج تحويل أقل 0.1 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهرتز إشارة تردد إلى تردد وسط 140 ميغاهيرتز IF إشارة. عندما الخلاط الأول، ونطاق التردد من إشارة الدخل وفقا لارتفاع / انخفاض نوعين IF1: تردد الموجات 0.1 جيجا هرتز ~ 6.2 غيغاهرتز إلى 8.2 غيغاهرتز، 6.2 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهيرتز تردد الفرقة إلى 4.2 غيغاهرتز. في هذا التجسيد تحويل تردد، مرحلة أولى المحلية إشارة مذبذب (محلي المذبذب، LO) لتغطية غيغاهرتز فقط 8.3 ~ 19.7 غيغاهرتز، والمزج تردد يمكن تخفيض الصعب تحقيقه. يتم خلط نوعين من اختيار قبل التبديل IF1، على التردد الثاني لخفض وتيرة LO2 IF2 هو 1.2 غيغاهرتز، وأخيرا من خلال ثالث LO3 تردد اختلاط IF3 تردد 140 ميغاهيرتز، واستخدام اثنين من ترددات مختلفة اختيار عرض النطاق الترددي تصفية النتائج، إلى نظام معالجة الإشارات.

2.2 تحليل المؤشرات الرئيسية

لالنطاق العريض الفائق نظام استقبال، كامل التسطيح مكسب الفرقة، و/ قمع ترددات مرآة ومجموعات من درجة مؤشرات التدخل قمع يصعب تحقيقه، ومباشرة تؤثر على أداء النظام. الضوضاء لنظام الاستقبال في حد ذاته مؤشرا مهما في هذا السيناريو التطبيق، ولكن وحدة واجهة جهاز الاستقبال الأمامية، وانخفاض الضوضاء قبل إنهاء وجود كسب الهوائي معين، المطلوبة للحصول على الواجهة الأمامية للمرشح الاختيار الأولي الأول، مما يتطلب شخصية ضجيج أقل .

2.2.1 تحليل الاستقبال الأمامية مكاسب التسطيح

استقبال الأمامية تغطية تردد 0.1 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهرتز، من أجل ضمان كامل النطاق مكاسب التسطيح لتلبية متطلبات 3 ديسيبل، وهو تصميم خاص في الجوانب الثلاثة التالية:

(1) قبل الدائرة خلاط وفقا لتردد ينقسم إلى أربعة أجزاء، كل باستخدام فصل LNA، كما هو مبين في الشكل 1، والفرقة كاملة المؤشر مكاسب التسطيح هو من السهل نسبيا أن تتحلل إلى 4 subsegment مؤشر التسطيح مكسب يتحقق .

(2) اختيار عناصر جيدة الأداء واسع النطاق، ويختار هدف التعادل أو التعادل مكبر للصوت تأتي لتعويض التسطيح. في حين ارتفاع درجة حرارة رابط احتياطي المخفف، يتم تعويض مكاسب عالية في انخفاض تقلب درجات الحرارة.

(3) محفوظة لMGC IF3 على سلسلة التضخيم ثلاثة تردد، لتقلبات مكاسب على ترددات RF مختلفة للتعويض من خلال تعويض المكسب الرقمي.

من يضمن تصميم المذكورة أعلاه أن تذبذب مكاسب داخل 3 ديسيبل داخل نطاق التردد بأكملها وتتراوح درجة حرارة الكامل.

2.2.2 استقبال تحليل الترددات الأمامية / مرآة تثبيط

في نظام استقبال / المرآة الترددات قمع تتطلب عادة لا يقل عن 10 ديسيبل أكبر من نطاق الدينامية للنظام. في / تم تصميم قمع ترددات مرآة مع اثنين من النقاط الرئيسية: (1) الصحيح حساب / استقبال نظام العدسة على جميع المستويات من الترددات، (2) التخطيط العقلاني للمرشح الفرقة الرفض وفقا لمستويات التردد.

هذا التصميم من المتلقي الواجهة الأمامية بحساب أول برنامج التحويل وفقا للمرحلة الأولى، المرحلة الثانية والترددات مرآة المرحلة الثالثة وIF الترددات، بما في ذلك الترددات يجوز سوف غير مباشر الثاني أو المرحلة الثالثة / صورة إشارة التردد، و مؤشر تثبيط حساب على مختلف الترددات المخصصة لشريط تمرير ترشيح ومرشح ترددات منخفضة على جميع المستويات، ولحجز هامش كاف في التصميم لضمان أن النهائي / قمع ترددات مرآة تلبية 70 DBC متطلبات المؤشر.

2.2.3 ADS محاكاة الاستقبال الأمامية تدخل التجمع

المذكورة في قسم الترددات / مرآة السابقة بين معظم مصادر واضحة للتدخل، ولكن نظام استقبال واسع النطاق، قد تحدث أيضا في مجموعة متنوعة من مصادر أخرى تدخل في تصميم الصعب العثور عليها، مثل بين مستويات إشارة LO مزيج من الترددات، أو تردد الإشارة RF والجمع إشارة LO من أعلى محددة النظام وما إلى ذلك، يشار إليها مجتمعة ب مزيج من التدخل . عند استلام تصميم الواجهة الأمامية، للقضاء على تأثير مزيج من التدخل من مزيج من قمع التدخل، تحتاج أولا إلى تحديد أي تدخل مجموعات موجود. بعد الانتهاء من تصميم المادة الدائرة واختيار المكونات، وذلك باستخدام نظام AdvancdDesign (ADS) رابط الكامل محاكاة S-المعلمة برامج المحاكاة، وهو مزيج من التحليل واستبعاد التدخل . رابط نموذج المحاكاة هو مبين في الشكل.

فإن نموذج الحصول على الواجهة الأمامية من المكونات الرئيسية (الفلاتر، ومكبرات الصوت، الخ) من البيانات المقاسة في مضاهاة S21، ووضع نظام استقبال التناظرية العمل، وتغيير ثابت LO وRF LO طريقتان لتغيير التدخل RF الثابتة للعثور على نقاط. على هذا النحو، وذلك قبل تحديد المواقع الدائرة وفقا لمزيج من عدة أنواع من التدخل في تصميم البرامج من الصعب العثور عليها، وعن طريق تحسين ترتيب الدوائر والمعلمات المكونة استبعادها.

وأكدت محاكاة تكوين والمادي تدخل قمع مرحلة درجة الاختلاف في حدود 10 ديسيبل، ويمكن أن تكون مصممة لتوجيه دقيق لاستقبال الأمامية. وفي الوقت نفسه، تم تصميم نموذج محاكاة أبعد لاستقبال نهاية البعيدة للالتسطيح مكسب.

2.3 تصميم المنمنمة الأمامية استقبال

في الهيكل، وذلك باستخدام كلا الجانبين للتخطيط، سواء كان إيجابيا للحصول على الرابط الترددات الراديوية، والطاقة ودائرة التحكم عن السطح الخلفي، سواء أسطح التجويف من عمق التخطيط العقلاني، وسمك مجموعه من وحدة التحكم 9.5 ملم، وسهولة التكامل النظام، واختيار موصل SMP RF شديدة الصغر دفع من نوع RF الموصلات المحورية، والرابط المحدد التردد المنخفض الصغير J63A الموصلات الكهربائية مستطيلة الشكل، ولكل منها صغيرة الحجم، خفيفة الوزن، وخصائص مضادة للاهتزاز أداء ممتازة.

RF رابط جزء استخدام حل كل رقاقة، الاتصال بين الجهاز رقاقة من خلال عملية MCM خط مغير. RF غطاء تصميم تجويف مع طبقتين، لوحة الطبقة الداخلية باستخدام كماشة تدبيس مسامير الرأس، تحسين العزل بين خطوط النقل، وضمان عدم وجود صدى تجويف قد تؤثر على الأداء؛ التماس باستخدام الغطاء الخارجي ليزر ملحومة، لضمان airtightness من قسم RF.

التصغير المهم والصعب مرشح نهاية فائقة الاتساع استقبال الجبهة. هذا التصميم من المتلقي الأمامية، 0.8 غيغاهرتز ~ 18 جيجاهرتز اختيار ثلاثة مرشح رقاقة MMIC التبديل بمثابة ما قبل التصفية، تصفية كل رقاقة يتضمن اثنين من مفاتيح التبديل ورقة والعديد من المرشحات، ما مجموعه 3 فلتر المادة 10 يدمج هو؛ 0.1 غيغاهرتز ~ 0.8 غيغاهرتز رقاقة مرشح الفرقة قبل عامل التصفية مؤقتا لا تغطيها التبديل، ويتحقق اختيار حجم مرشح LC 3، مرشح LC تستخدم لفائف الجرح العرف والمكثفات رقاقة، في 9 مم 5 مم 2 مم لتحقيق وحدة تخزين في أداء مرشح LC التقليدية. IF2 وIF3 عرض النطاق الترددي من 80 ميغاهرتز للمرشحات تمرير الفرقة أيضا استخدام هذا النوع من مرشح LC. مرشحات أخرى مختارة ممر الموجة مرشح MEMS، MMIC عالية / مرشح ترددات منخفضة وضيقة مرشح الفرقة SAW أو ما شابه ذلك.

3 يتلقى الواجهة الأمامية للنتائج الاختبار المادية ومؤشر

المنمنمة الاستقبال فائقة الاتساع الأمامية يظهر نوع في الشكل (3) والشكل (4). استقبال الأمامية المدخلات RF، وIF منفذ إخراج والتردد المنخفض ميناء J63A ضيقة تقع على الجانب الأيسر من FIG 3 و 3 في اتجاه تضييق مدخل الميناء LO على الحق، والجانبين الأيسر والأيمن من ترتيب واجهة قال، هذا النظام هو سهلة لدمج. العلوي والسفلي الجانبين لمنفذ التصحيح واجهة، قد تكون مرتبطة إلى الحلبة قبل الخلاط الأول، دائرة النطاق العريض لتسهيل التصحيح التسطيح، بعد التكليف وفصل الدائرة الداخلية.

لأن العمل استقبال الفرقة الأمامية واسعة، ويغطي عدد وافر من أوكتافات، وبالتالي اختبار، أولا باستخدام مبلغ التعويض لكل نطاق التردد مكاسب التسطيح شبكة ناقلات محلل من خلال خلاط قبل الارتباط اختبار والتصحيح، ويحدد من ميناء التصحيح ، نتائج اختبار جزء من الفرقة كما هو مبين في الشكل.

مسار التحول من ميناء التصحيح إلى قسم العاكس، واستخدام مصادر إشارة متعددة ومحلل الطيف من المؤشرات الفنية الكامل تعويض مكاسب الارتباط بعد الاختبار، وأظهرت نتائج الاختبار في الجدول 2.

استقبال الأمامية تعويض المكسب المخفف التحكم رقميا، وتخفيض كبير تصحيح كامل النطاق المؤشر مكاسب التسطيح الصعب جدا النطاق العريض وحدة، من خلال تصميم عقلاني، لتحقيق VSWR التصحيح الحرة؛ ومؤشرات أخرى، جهاز التصحيح وفقا لنتائج أول لتحديد المعلمات لكل نقطة التصحيح المكونة من المنتجات اللاحقة. بعد نجاح الإنتاج الضخم، تحقق من الاستقبال الأمامية التصحيح القدرات مع مجانا، فقط اختبار أو نظام اختبار تلقائي يمكن اختبار المؤشرات، مع manufacturability جيد.

4 خاتمة

هذا تصميم الواجهة الأمامية فائقة الاتساع استقبال المنمنمة، عدد وافر من الأجهزة MMIC متكاملة الداخلية والتصغير المرشح، الذي يغطي كامل تردد التشغيل من 0.1 غيغاهرتز ~ 18 غيغاهرتز، وحجم فقط 119 مم 61 مم 9.5 مم، لكل اكتب مشاريع المتنصت الاتصالات / الميكروويف. تستخدم وحدة وNC التعويض مكاسب لحل كبيرة واسعة جدا مكاسب الفرقة حدة التسطيح تصحيح المشاكل الصعبة، لتحقيق الإنتاج الضخم من التصحيح مجانا، بشكل ملحوظ تحسين الإنتاجية وخفض تكاليف الإنتاج. وقد طبق الاستقبال الأمامية فائقة الاتساع عالمية مصغرة بنجاح إلى عدد وافر من إشارات النطاق العريض فائقة المتنصت نظام الاتصالات الميكروويف، تحقق تماما الاعتماد على التصميم، وسوف تستخدم في المستقبل على نطاق واسع في أنواع مختلفة من المتنصت فائقة الاتساع النظام.

مراجع

سوبر الحجر، جو يسمى جي، شو ليانغ، وآخرون .S الفرقة المدمجة تصميم قناة الانبعاثات التكنولوجيا الالكترونية، 2018،44 (7): 38-41.

Liubo يوان شو يونيو تصميم X-فرقة قناة خلاط تصفية رقاقة مقرها ممس التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (6): 52-55،59.

دراسة I التصغير يسبق الجافة عالية .0.4 ~ 18 غيغاهرتز فائقة الاتساع استقبال الرادار تشنغدو: جامعة العلوم الالكترونية والتكنولوجيا، 2015.

شون الصين. تصميم وتنفيذ فائقة الاتساع نهاية الاستقبال الجبهة . تقنية الرادار مكافحة الحرائق و 2017 (3): 58-61.

المنمنمة Zhangyue تشنغ الجديدة فائقة الاتساع استقبال الموجات الدقيقة تصميم الواجهة الأمامية الالكترونية للعلوم والتكنولوجيا، 2017 (5): 107-110.

بلد الطلاء المنزلية النطاق العريض RF المتلقي وظيفة استجابة الخاطئة للتحليل الدوائر هندسة الراديو، 2016،46 (7): 84-88.

وي .ADS دور في رفع الدستور تجسيدا التجمع مظاهرة TR التكنولوجيا الحديثة الإلكترونية، 2008 (13): 55-60.

تصميم حلقة محاكاة قنوات الترددات الراديوية هونغ يان. المتكاملة هندسة الاتصالات السلكية واللاسلكية، 2010 (7): 145-148.

الكاتب المعلومات:

تانغ يو تينغ

(معهد جنوب غرب الصين من التكنولوجيا الالكترونية، وتشنغدو 610036)