《全集成抗阻塞射頻接收系統的設計方法及電路實現研究》是依託東南大學，由吳建輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全集成抗阻塞射頻接收系統的設計方法及電路實現研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳建輝
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著無線通訊網路的發展，因頻譜資源的有限性，不斷增加的通信標準和用戶終端使無線信道變得越來越擁擠,進而可能產生阻塞現象，接收系統可能發生提前飽和或產生再生頻譜覆蓋有用信號，造成接收信號丟失。阻塞信號通常因過於靠近目標信道而無法通過LC濾波器濾除。高Q值SAW濾波器雖可有效抑制阻塞信號，但其缺乏調諧能力並且無法實現全集成。近年來，基於阻塞信號抵消的全集成抗阻塞思路的提出得到了業界關注，然而受結構和電路匹配的限制，其阻塞抑制效果仍有提高的必要。鑒於此，本項目基於無源混頻阻抗搬移特性，提出一種高Q值射頻帶阻濾波電路，並以此構造前饋結構射頻前端放大器以實現對阻塞信號的抑制，相比傳統結構可提供更好的匹配性和阻塞抑制比。結合抗阻塞下混頻器以及高線性度的中頻電路等的創新，將抗阻塞功能從射頻前端延伸到整個接收鏈路以提高整個接收系統的阻塞抑制比。本項目研究成果將為抗阻塞射頻接收系統及電路設計提供理論指導。
結題摘要
物聯網的普及使得工作於同一頻段的無線通訊終端數目迅速增多，環境中眾多無線終端大大增加了信號阻塞的產生幾率。強阻塞信號能改變接收系統電路的工作點，對接收系統的增益、噪聲、頻寬、線性度等性能造成不良影響。傳統射頻接收系統結構外加聲表面波濾波器（SAW）來進濾除阻塞信號，這種方法增加了成本而且對帶內阻塞信號無法進行有效抑制。全集成抗阻塞射頻接收前端系統作為解決以上問題的一種有效途徑成為近期學術研究的熱點。項目以全集成抗阻塞射頻接收系統的設計方法及電路實現為研究重點，在系統架構、關鍵電路模組方面開展了深入的研究。在系統層面，提出了一種全集成抗阻塞射頻接收系統架構。該架構從射頻放大器、下混頻器和中頻電路三個模組對阻塞信號進行逐級抑制。通過數字基帶電路檢測當前阻塞信號功率強度，當阻塞信號相對有用信號功率較小，則關閉前饋支路，降低功耗同時減少噪聲源。在關鍵電路模組上，1、提出了一種高阻帶抑制比和Q值射頻帶阻濾波器，該結構基於無源混頻器的頻譜搬移特性，將跨阻級的中頻輸入阻抗特性搬移到射頻本振；2、提出了一種高相位和增益匹配的主支路和前饋支路，前饋結構射頻前端放大器中的信號支路採用與前饋支路相同的結構，使得信號支路輸出端的寄生電容和前饋支路相同，以實現兩條支路的相位匹配；3、提出了一種利用電容交叉耦合技術設計的低噪聲放大器；4、提出了一種抑制阻塞信號下混頻器，該結構中跨阻放大器採用源極輸入和跨導增強技術，實現了跨導級低阻抗寬頻輸入,減小了下混頻跨導級輸出端阻塞信號的擺幅。經仿真驗證，整個前端的噪聲係數小於5.3dB,帶外抑制比大於42dB@20MHZ。
