便携式频谱分析仪射频前端的研究和设计

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无线通讯产业的发展推动了频谱测量领域的革新。经济型便携式频谱分析仪可以满足用户对于野外现场测试的需求而得到越来越广泛的应用。射频前端设计性能的优劣直接决定了经济型便携式频谱分析仪的整体性能。本文研究和设计了一款工作频率覆盖9kHz至6 GHz的射频前端,它适用于经济型便携式频谱分析仪。论文的主要工作包括:首先,明确了经济型便携式频谱分析仪射频前端的技术要求。在分析了经济型便携式频谱分析仪的发展现状的基础上,归纳了常见经济型便携式频谱分析仪的技术特点和整体性能,确定了便携式频谱分析仪射频前端的指标需求。其次,确定了频谱分析仪射频前端的系统设计方案和主要电路的实施方案。采用零中频的结构使得射频前端在具有结构简单和低成本同时,还具有较好的性能指标;采用高性能压控振荡器的宽带本振设计方案在保证性能指标的基础上减小了体积,满足小型化的设计要求;本振滤波的设计方案达到了大于40 dBc的谐波抑制效果;解决了正交解调过程中的直流偏差问题和镜像抑制问题,并用MATLAB软件工具验证了该解决方案的可行性;在中频处理链路中利用硬件提取到的I/Q数据实现了杂散消除。最后,完成射频前端的测试,对测试中的问题进行了分析并给出了解决方法,测试结果表明经济型便携式频谱分析仪射频前端的各项指标完全达到预期的要求。论文设计实现了经济型便携式频谱分析仪射频前端。本文研制的射频前端可用于经济型便携式频谱分析仪,具有结构简单、低成本和性能优良的特点,对新一代便携式频谱分析仪的研究和设计具有重要价值和意义。
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