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VHF跳频电台接收机射频前端的研究与实现

施永热  
【摘要】:随着微电子技术,数字信号处理技术以及无线通信技术的快速发展,无线电通信技术的应用领域越来越广泛,对人们日常生活的影响也越来越大。当今的电磁环境越来越复杂,通信设备之间的干扰更加严重,而可用的无线频谱范围有限,频带拥挤的矛盾日益显现,这就要求接收机须具有更加优越的性能,以满足在复杂,苛刻环境下良好通信的要求。VHF跳频电台接收机作为军事通信的重要载体,其应用的环境更复杂,干扰问题更加严重,必须提高接收机检测信号的能力,并且使接收机的适应能力更高、抗干扰能力更强,动态范围更大,体积更小,功耗更低,成本更少。鉴于跳频通信具有极为出色的保密、抗干扰和多址通信能力,使其在军事和民用上得到了越来越广泛的应用,跳频电台已成为当今军事通信领域关注的重点,并且具有很高的研究与开发价值。 本课题源自新一代VHF跳频电台项目,为其中接收机射频前端的研制。接收机射频前端是实现接收机高选择性、大动态范围,强抗干扰性,出色适应能力的保证,采用二次变频超外差结构设计,利用数控电容阵列方式的跳频预选滤波器,实现全频段滤波,高放单元采用层叠结构来减小体积;中放单元采用两级双结型晶体管放大电路与集成电路SA615、可变增益放大器AD603以及自动增益控制电路来共同达到增益指标,而中频选择性由石英晶体滤波器来保证。本课题在跳频预选滤波器设计、中放自动增益控制,接收机高选择性、大动态范围和小型化的设计以及具体电路实现上具有一定的创新与独到之处。 本文首先介绍跳频通信技术的原理,讲述跳频通信系统的特点;其次对接收机的几种结构形式进行对比分析,提出课题的设计方案、关键技术指标以及技术难点。然后分析接收机的关键指标,提出并论证实现各指标的设计方案。接着详述本课题具体电路的设计与实现,包括高频放大单元和中频放大单元两个主要模块的设计,即通过它们的设计来实现大动态范围和高选择性。最后进行电路调试,给出系统的测试结果,同时针对调试中出现的问题,进行分析并提出解决措施。


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