A3 无线对讲机接收部分电路原理分析及系统设计说明

A3 无线对讲机接收部分电路原理及系统设计说明 无线对讲机接收部分电路原理分析及系统设计说明 123456 ,线路研究组 , 1、 接收机电路原理分析 DD 1.1 接收机电路原理框图 RF Part1st IF Part Antenna Low Pass FilterBand Pass FilterLow Noise AmplifierBand Pass FilterCrystal FilterTx/Rx SwitchAttenuatorAmplifierMixer 1st IF Tx Power AmplifierLocal Oscillator CC 2nd IF and Discriminator PartAudio Part DiscriminatorDe-emphasisBand Pass FilterCeramic FilterPower AmplifierAmplifierMixerSpeaker 1st IF Local Oscillator The Block Diagram of Two-Way Radio Receiver 接收机主要由四部分单元电路组成～即 射频单元、第一中频单元、第二中频BB 和鉴频器单元以及音频单元。 1.2 接收机电路原理分析 接收机主要完成对自由空间射频信号的接收、选择、放大、下变换、解调等 处理以及对音频信号的放大、滤波等处理～以满足无线通信系统中信宿的通信 需求。其中～射频部分主要完成对自由空间已调制射频信号的拾取、频段选择 和放大处理,第一中频部分主要完成对射频信号的下变换、信道选择及放大处AA Title理,第二中频和鉴频器部分主要完成对第一中频信号的下变换、信道选择及调 SizeNumberRevision频信号的解调处理,音频部分主要完成对音频信号的去加重、放大和滤波处B Date:17-May-2006Sheet of File:E:\My Articles\Receiver.ddbDrawn By:理。 123456 2、 接收机系统设计说明 2.1 系统设计需要考虑的三个要素 接收机系统设计需要考虑的三个要素有: , 选择性的分配 , 增益的分配 , 噪声的分配 2.1.1 选择性的分配 选择性是衡量接收机抗干扰能力的一项重要指标～也是保证接收机能正常工作的一个重要手段。选择性主要包括频段选择和信道选择～对于采用频分多址的通信系统～选择性的实现由带通滤波器,BPF,来完成,其中～频段的选择在射频部分完成～信道的选择在中频部分完成。 模拟对讲机由于滤波器性能指标的限制而采用二次变频～两个中频信道选择滤波器可以大大提高接收机的信道选择能力。两个中频滤波器选择性的分配要结合系统指标、器件指标和成本综合来考虑。例如～要得到70dB的邻道选择性指标～两个中频滤波器的带外抑制的总和就需要大于70dB～一般第二中频陶瓷滤波器的选择性优于第一中频晶体滤波器～所以对陶瓷滤波器的选择性的要求比对晶体滤波器选择性的要求高。两个射频带通滤波器分别位于低噪声放大器,LNA,的输入和输出级～由于带外抑制和带内插损两个指标相互矛盾～且低噪放前级滤波器的插损对系统的噪声系数影响较大～所以射频频带选择性的分配以低噪放输出级优于输入级为好～一般应使低噪放输入级滤波器的插损在2dB以内。 2.1.2 增益的分配 接收机高频部分总的增益,射频增益、中频增益和变频增益的和,的大小取决于鉴频器的性能和整机设计指标。以TA31136的鉴频器为例～鉴频器输出音频 信号的信纳比,SINAD,为12dB时,需要的中频信号电平为-85dBm～如果整机灵敏度设计指标为-120dBm～那么高频部分的增益至少需要35dB,第一中频放大器的增益加上第二中频混频器的变频增益在35dB左右～所以从天线口到第一中频放大器的输入端的总增益在0dB左右就能得到-120dBm的接收灵敏度。低噪声放大器的增益太低会降低系统噪声系数～太高会减小接收机的动态范围～所以低噪放的增益一般设置在15—18dB之间。而射频低通滤波器、射频带通滤波器和中频带通滤波器的插入损耗的总和一般在15dB左右～所以选用带有变频增益的有源混频器时～应在中放的输入端增加可调的电阻衰减网络～以调节系统的总增益。 2.1.3 噪声的分配 接收机的本底噪声主要取决于系统增益和有源器件的噪声系数～所以在分配系统增益时～在满足接收灵敏度对增益的要求时～应尽量减小系统增益,另外在选择放大器时～除低噪声放大器,LNA,外～其它放大器也应尽量选用噪声系数低的管子。 2.2 系统关键指标的分解 系统指标的分解应根据设计输入～并结合上述三个要素综合来考虑。 2.2.1 接收灵敏度的分解 参见2.1.2 2.2.2 邻道选择性的分解 邻道选择性主要取决于两个中频滤波器的选择性～因此两个中频滤波器带外抑制的总和要大于设计输入指标。 2.2.3 杂散响应抗扰性的分解 杂散响应抗扰性主要由射频带通滤波器和混频器的性能指标决定～带通滤波器对干扰信号的抑越大～抗扰性的指标就越好～所以～采用电调谐的滤波器比采用固定带通的滤波器抗扰性指标要好,干扰信号,有用信号?半中频,的二次谐波与本振信号的二次谐波在混频器混频出中频信号～混频器工作在不同工作区其变频系数不同～所以应调整混频器的工作点使其工作在线性区。 2.2.4 阻塞的分解 阻塞主要由低噪声放大器,LNA,和混频器,Mixer,的动态范围决定～所以在保证灵敏度所需最小增益的前提下～应尽量降低低噪声放大器和有源混频器的增益～以提高动态范围。 2.2.5 互调抗扰性的分解 互调抗扰性主要取决于混频器的变频系数、动态范围以及混频器的形式～采用二极管双平衡混频器可以得到较少的非线性组合频率分量～且二极管双平衡混频器有较好的线性度和较大的动态范围～可以大大提高互调抗扰性指标,另外～低噪声放大器的增益过高也会使该指标恶化。 参考文献: 杜武林、李纪澄、曾兴雯编. 高频电路原理与分析 ,第二版,. 西安:西安电子科技大学出版社～1994