ADS的雷达接收机系统研究范文

《电子科技》2014年第五期

1接收机系统模型的建立

使用滤波器、放大器、混频器等行为级的功能模块搭建接收机系统。运用S参数仿真、交流仿真、谐波平衡仿真、瞬态响应仿真等仿真器对接收机系统的性能参数进行模拟检测。

1.1接收机灵敏度模型的建立 由于各模块的参数均为已知，通过计算可得出系统总的噪声系数和三阶互调截点等。噪声系数定义为系统的输入信噪功率比(SNR)i=Pi/Ni，与输出信噪比(SNR)o=Po/No的比值。噪声系数表征了信号通过系统后，系统内部噪声造成信噪比恶化的程度，噪声系数常用NF表示。根据噪声系数的级联式可以计算出系统总的噪声系数。给定低噪声放大器的增益为13.5dB，噪声系数为1.5dB，混频器的增益为7.9dB，噪声系数为13.4dB，利用式(4)可计算出NF=4.12dB。三阶截点IP3定义为三阶互调功率达到和基波功率相等的点，此点所对应的输入功率表示为IIP3，其所对应的输入功率表示为OIP3［9］。根据三阶互调截点的级联式可得，系统总的IIP3=－9.75dBm。通过仿真，可得到整个接收机端的增益为17.205dB，接收端总的噪声系数为4.151dB，而计算结果为4.12dB。仿真接收端的三阶输入截点为－10.124dBm，而计算结果为－9.75dBm。以上结果有一定的差异，该差异是由增益压缩等因素所引起的。此外，根据仿真结果还可计算得出接收机的灵敏度。设计中，NF=4.12dB，B=6MHz，当(SNR)0，min=10dB时，由灵敏度计算结果为92.08dBm。

1.2接收机选择性模型的建立对模型进行S参数仿真，仿真结果如图4所示。m1点接收机在频带选择滤波器的中心频率(2.4GHz)有20dB的最大增益，即LNA的增益减去微波带通滤波器的插入损耗。在中心频率处，反射损耗最小，约－50dB。m2表示在偏离中心频率70MHz处约为25dB的衰减。接收机射频前端的接收带宽为6MHz，而通带内的波动不超过0.125dB。

1.3接收机预算增益仿真模型的建立通过建立接收机的预算增益模型，可看到系统总增益在系统各部分中的分配情况。预算增益仿真在谐波平衡分析及交流分析中均可进行，但若在交流仿真中进行的话，混频器不能是晶体管级。因为此进行的是行为级仿真，混频器的非线性特征是已知的，所以需利用交流分析进行仿真。通过图6可看出，接收机VGA增益最大和最小的情况下整机增益的分配情况。总体来说，整机增益最大处在中频放大器(AMP)，且当VGA增益变化时，中频放大器(AMP)处的增益也随之变化。

2结束语

通过对实际的集成射频模块的选择，以及利用ADS对接收机进行仿真，可得到一些重要的性能指标，通过对这些性能指标的分析和预估，可得出器件是否满足实际无线通信环境对射频系统的要求。本文对接收机系统相关射频器件进行相应的指标性能分析，为接收机的电磁兼容研究分析提供参考和依据。

作者：梅永胜杨楠单位：西安电子科技大学电子工程学院