24GHz射频前端频率合成器设计
射频工程师岗位职责
射频工程师岗位职责射频工程师是通信行业中的重要角色，负责无线通信系统中射频部分的研发和设计工作。
以下是射频工程师的主要岗位职责：1、负责射频系统的方案设计和实施，包括系统架构设计、模块划分、功能实现等；2、负责射频部分的调试和优化，包括频率范围、灵敏度、抗干扰能力等；3、负责射频器件的选型和评估，包括功率放大器、低噪声放大器、滤波器等；4、负责射频电路的设计和实现，包括调制解调、频率合成、功率控制等；5、负责射频测试方案的制定和实施，包括测试环境搭建、测试数据采集、测试报告编写等；6、负责与其他团队成员的沟通和协作，包括项目经理、硬件工程师、软件工程师等。
为了完成这些职责，射频工程师需要具备以下技能和知识：1、具备电子、通信、微波等相关专业背景，了解基本电路原理和信号处理知识；2、熟悉无线通信系统的基本原理和关键技术，包括调制解调、频谱分析、信道建模等；3、熟悉射频器件的工作原理和选型方法，包括功率放大器、低噪声放大器、滤波器等；4、具备射频电路的设计和实现能力，包括电路图绘制、PCB设计、电路调试等；5、具备射频测试的能力，包括测试仪器使用、测试数据分析、测试报告编写等；6、具备良好的沟通和协作能力，能够与其他团队成员有效合作，共同完成项目任务。
总之，射频工程师是通信行业中不可或缺的角色，他们需要具备扎实的专业知识和技能，能够独立完成射频系统的研发和设计工作。
他们还需要具备良好的沟通和协作能力，能够与其他团队成员有效合作，共同完成项目任务。
射频功率放大器是无线通信系统中非常重要的组件之一。
它负责将低功率信号放大到足够高的功率水平，以实现信号的远距离传输和接收。
射频功率放大器设计的优劣直接影响到整个通信系统的性能和可靠性。
因此，本文将介绍射频功率放大器设计的需求分析、技术方案和实验验证，以期为相关领域的研究者提供一些参考和帮助。
在射频功率放大器设计中，首先要明确设计目标和技术指标。
通常情况下，射频功率放大器需要满足以下性能指标：增益：放大器的增益是指输入信号经过放大后输出的信号强度与输入信号强度的比值。
应用于某雷达射频前端的频率合成模块设计
（ ）需 求分析 及方 案论 证 二
某型雷达射频前端的频综模块要求产生一个 ２ ６ Ｇ ｚ的 ．６Ｈ 连 续波 信号作为整个系统发射模块 的本振信号 。该信号的相
关技术指标要求如下 ：
相 位 噪 声 ：一 ３ ｄ ｃ ２ Ｋ ｚ ｌ ５Ｂ ＠ Ｏ Ｈ ；
地位 的与 日俱升 ，在应用与市场 的牵 引下 ，相应 的频率合成 技术正 向小型化 ，高指标，高稳定度方向发展。
【 作者简介 】付聪 （ ９４ ） １８ 一 ，男，北京人 ，电子科技 大学电工学院电磁场 与微波技术专业在读硕士 ，研 究方 向为微波毫米
成方式 。
【 章 编 号 】１（ —１５（０ ０ｏ — ０４ ０ 文 （】 １１２ １）３ ０ ２ — ２ ）８
（ ）频 率合 成技 术 的简要 分类 一
现代频率合成 技术通常是采用某 一稳 定频率为基准 ，产 生大量具有相 同精度和稳定度的频率。从上世纪７ 年代开始， Ｏ
频 率 合 成 技 术 先 后 经 历 了直 接 模 拟 式 （Ａ ） 、 问 接 锁 相 式 、 ＤＳ 直 接 数 字 式 （Ｄ ） Ｄ Ｓ 三个 阶段 的发 展 。随 着 现 代 战 争 中 电 子 系统
一
相位曛声
种 频 率 合 成 器 ，锁 相 式 频 率 合 成 器 的优 点是 结构 简 单 、 体
积小 、易于集成 、调试 方便 、杂散低 ，所 以应用 非常广泛 ， 缺点是频率转换 时间相 对较长 ，难 以满足对跳频 时间要求快
的 电 子系 统 。
３ 直接数字式频率合成 ．
直 接 数 字 式 频 率 合 成 （Ｄ ） 术 是 采 用 全 数 字 化 实 现 方 ＤＳ技 式 。Ｄ Ｓ 一 个 全 数 字 化 的 系 统 ，具 有 易 于 集 成 、极 快 的跳 频 Ｄ是 速 度 、极 高 的频 率 分 辨 率 和 频 率 切 换 时 相 位 连 续 等优 点 ， 点 缺
2.4GHz 0.35-μm CMOS全集成线性功率放大器设计
ｌ ｅ ｒ ｏ ｅ ａ ｌ ｅ （ Ａ） ａｅ ｎａＳ Ｃ０ ５ ｍＣ ｉ ａ ｐ ｗ ｒ ｍｐｉ ｒ Ｐ ｂ ｓｄｏ ｎ ｉ ｆ ＭＩ ３ － ＭＯＳｔｃ ｎ ｌｇ ｏ Ｗห้องสมุดไป่ตู้ ｓ ｍ． ｈ ｐ ｗｅ ａ ｌ ｅ ｗｈｃ ｅｉｎ ｄｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙｆｒ ＡＮｓ ｔ Ｔ ｅ ｏ ｒ ｍｐｉ ｒ ｉｈｄ ｓ ｅ ｙｅ ｉ ｆ ｇ ｎ
ｓ ａ ｉ ｈ ｅ Ｐ ｐ ｏ ｉ ｅ ５ Ｂ ｏ ｔｕ ｏ ｅ ｔ ｌ Ｂ ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｏｎ ，ｔ ｅ ｏ ｔｐ ｗｅ ｆｔ ｅ Ｐ ｒ ａ ｈ ｓ ｔ ５２ ｄ ｍ ｔ ｄｌ ｅ ｙ，ｔ Ａ ｒ ｖｄ ｓ ａ ２ ｄ ｍ ｕ ｐ ｔ ｗ ｒａ ｄ ｏ ｒ ｓｉ ｎ ｐ ｉ ｔ ｈ ｕ ｏ ｒ ｏ ｈ Ａ ｅ ｃ ｅ ｏ ２ ．２ Ｂ ｐ
ＭＯＳ Ｅ ｓ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ａ ｓＡ ｕ ｐ ｔ ｓ ｇ ．Ｔ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｐ ｒ ｒ ｄ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｏ ｈ Ａ ｂ ａ ｄ ｎ ｅ ｗｉ ｌｔ ｅ Ｓ Ｃ Ｆ Ｔ ｉ ｓ ｄ ｉ ｈ ｌ — ｏ ｔ ｕ ｔ ｅ ｈ ｉ ｉ ｅ ｆ ｍｅ ｉ ｌｔ ｆ ｔ ｅ Ｐ ｙ Ｃ ｎ ｅ ｃ ｔ ｈ ＭＩ ｓ ａ ｃ ｏ ｏ ｌ ０３ － ．５ ｍ ＲＦ ＣＭＯ ｄ １ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｓ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ，ｗｉ ｕ ｐｙ ｖ ｌ ｇ ｆ３ ３ Ｓ ｍｏ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｉ ａｉ ｅ ｕ ｔ ｍｕ ｏ ｓ ｔ ａ ｓ ｐ ｌ ｏｔ ｅ ｏ ．Ｖ，ｔｅ Ｃ ｈ ａ ｈ ＭＯＳ ＲＦ Ｃ Ｐ ｏ ｋ Ｉ Ａ ｗ ｒｓ
无线电技术中的射频电路设计技术
无线电技术中的射频电路设计技术在无线电通信领域中，射频电路设计是至关重要的一环，因为射频电路设计直接决定了无线电信号的质量和传输距离。
因此，研究和掌握射频电路设计技术，对于无线电技术的发展和应用具有重要意义。
射频电路设计技术是一种纵向整合的技术，它涉及到无线电通信的多个领域，包括：无线电频率、信噪比、电路参数和电压等。
在射频电路设计中需要考虑的问题是如何将信号从一个系统传输到另一个系统，而无损地传输这些信号并提供高品质的信号传输特性。
下面将从射频电路设计的基础知识、射频电路设计的流程、射频电路设计的工具以及射频电路设计中具体的技术应用进行讲述。
一、射频电路设计的基础知识1.无线电频率射频电路设计中最基本的知识点就是无线电频率。
在无线电通信中，无线电信号需要在一个特定的频率范围内传输，而这个频率范围就是无线电频率范围。
因此，在射频电路设计中需要考虑在何种频率范围内传输无线电信号。
2.电路参数电路参数在射频电路设计中非常重要，因为不同的电路参数对射频电路的传输特性有所不同。
在射频电路设计中，需要对电路参数进行合理的选择和优化，以便实现所需要的传输特性。
3.信噪比信噪比是射频电路设计的另一个重要的概念，它用于描述信号质量和噪声水平之间的关系。
在射频电路设计中，需要考虑如何优化信噪比以提高信号传输的质量。
4.功率放大器在射频电路设计中，功率放大器是一个非常重要的部件，因为它能够增加信号的功率，使得信号能够在更远的距离传输。
在射频电路设计中，需要考虑如何选择和设计功率放大器以获得所需的信号传输特性。
二、射频电路设计的流程射频电路设计的流程往往包含以下四个步骤：1.需求分析需求分析是射频电路设计的第一步，它主要涉及到了解客户要求和目标，将其转化为技术规格书，以便于项目进一步开展。
2.电路设计电路设计是射频电路设计的核心步骤。
在电路设计中，需要考虑信号传输的频率范围、信号功率、信噪比等因素，从而选择合适的电路结构和元件，设计电路并进行分析和仿真。
宽带接收机前端射频电路设计——可重构射频混频器设计的开题报告
宽带接收机前端射频电路设计——可重构射频混频器设计的开题报告一、论文选题背景和研究意义随着通信技术的日新月异，对高速宽带应用的需求不断提高，宽带通信系统的设计也日益变得复杂。
而在宽带通信系统的设计中，宽带接收机前端射频电路是其中的重要组成部分。
射频电路的设计对于整个系统的性能和稳定性具有至关重要的影响。
因此，对宽带接收机前端射频电路的设计研究具有很高的实际意义。
在射频电路的设计中，一个常见的问题是需要对不同频率的信号进行信号处理。
例如，当接收机需要接收多个信号时，需要进行信号的混频处理，将所接收到的信号转换到基带中进行进一步的处理。
此时，混频器成为了关键的组成部分。
然而，不同信号在不同频率下的接收需要不同的混频器，这导致了混频器在设计中具有一定的困难性。
因此，研究可重构射频混频器设计是极为必要的。
二、国内外研究现状目前，国内外对可重构射频混频器的研究已经有了一定的进展。
例如，国外学者设计了一种基于宽带集成技术的可重构射频混频器，该混频器能够在10GHz到20GHz频率范围内实现多种混频功能，具有优异的性能指标。
国内也有许多学者对此进行研究，例如利用CMOS工艺制作低电流混频器的研究，以及利用GaAs工艺实现双模混频器的研究等。
然而，当前射频混频器设计中存在一些问题。
例如，目前使用的混频器在频段扩展和功率要求方面存在局限性，而且实现复杂且成本较高。
因此，需要在混频器设计中寻求新的技术路线，以解决目前存在的问题。
三、研究内容和技术路线本文将研究可重构射频混频器的设计技术，对技术进行一定的探讨和应用。
研究内容如下：1. 初步研究射频混频器的基本理论和相关技术知识，了解射频混频器的工作原理和现有的技术路线。
2. 研究可重构射频混频器的设计方法，通过设计具有可重构性质的混频器，使其能够适应不同频率下的信号处理。
3. 利用软件仿真，优化混频器的设计参数，提高混频器的工作性能。
4. 制作混频器原型，并进行实际测试。
基于FMCW的军用目标预警系统的研制
基于FMCW 的军用目标预警系统的研制研究目的：FMCW ，即调频连续波。
同脉冲Doppler 制式相比，FMCW 有显著的优越性：节省发射功率，信号处理较简单及造价低。
毫米波FMCW 有着微波、红外和光学系统所不可比拟的优越性，截获概率低，地面杂波低，并能工作在恶劣的气候。
其调制很容易通过固态发射机实现。
利用FMCW 研制军用目标预警系统，通过水平方向的全向性天线发射连续微波信号并进行扫描接受返回信号，利用收发信号频率差与到介质表面距离成正比的关系以及多普勒效应，迅速测出目标位置与运动速度，再通过信号数据的采集与目标识别确定目标类型，最后对进行打击达到摧毁敌人的目的。
FMCW 技术被广范用于军用雷达或者汽车防撞雷达研究内容：此次研究的军用目标预警系统主要就分为六个部分：天线，收发前端，低信噪放大器，最大探测距离的计算，信号数据采集器，目标识别算法。
其中天线和目标识别算法是主要研基于FMCW 军用预警系统的基本组成框图1.天线该预警系统要求系统能探测到各个方向的目标，用到的天线应为水平方向的全向性天线，全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性。
一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。
全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大。
增益一般在9dB 以下 。
下图所示为全向天线的信号辐射图。
全向天线的辐射范围比较象一个苹果。
天线实质上就是无线电通信中的辐射源，是实现无线通信的基本元件。
天线：用金属导线，金属面或者其他介质材料做成一定形状，架设在空间，用来发射或者接受无线电波的装置。
天线的本质是一种特殊能量转换系统。
发射天线将高频电流转换成电磁波；接收天线将电磁波转换成高频电流传给接收机。
收发天线的可逆性是指用来接收和发射无线电波的原理工作特性，方向性完全相同。
一般收、发共同用一根天线。
不过天线的信号发射距离还是会受到外界环境的影响（比如天气的变化），因此，为了能使探测距离不容易受到影响，需要根据当时的环境状况来调整天线的发射功率，气候恶劣时应提高发射功率。
2.4GHz射频收发芯片nRF2401应用电路图 器件配置
2.4GHz射频收发芯片nRF2401应用电路图器件配置1. 引言nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。
芯片能耗非常低，以-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。
其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。
nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
2. 芯片结构、引脚说明2.1 芯片结构nRF2401内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器，功率放大器等功能模块，需要很少的外围元件，因此使用起来非常方便。
QFN24引脚封装，外形尺寸只有5×5mm。
nRF2401的功能模块如图1所示。
图２nRF2401引脚图2.2 引脚说明表1：nRF2401引脚（附：此处引脚11和12有误。
2006.6.30）3. 工作模式nRF2401有工作模式有四种：收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。
nRF2401的工作模式由PWR_UP 、CE、TX_EN和CS三个引脚决定，详见表2。
表2：nRF2401工作模式3.1 收发模式nRF2401的收发模式有ShockBurstTM收发模式和直接收发模式两种，收发模式由器件配置字决定，具体配置将在器件配置部分详细介绍。
3.1.1 ShockBurstTM收发模式ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速(1Mbps)发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。
与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：尽量节能；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射)；数据在空中停留时间短，抗干扰性高。
Ku波段频率合成器的设计与实现的开题报告
Ku波段频率合成器的设计与实现的开题报告
一、研究背景及意义
随着无线通信的迅速发展，射频技术的应用越来越广泛，射频频率合成器在无线通信中起到了关键作用。
目前，最常用的频率合成技术是锁相环（PLL）技术，但由于PLL技术本身的设计限制，导致在某些应用场合中，PLL技术难以满足要求，如在Ku波段（12 GHz – 18 GHz）的制造中。
因此，需要研究开发一种适用于Ku波段频率合成器的设计方案，以满足无线通信系统对高稳定度、高精度、高带宽和低相位噪声等要求。
二、研究内容及方法
本文将研究设计一种Ku波段（12 GHz – 18 GHz）频率合成器，主要研究内容包括：
1. 频率合成器的基本原理及特点
通过对频率合成器的基本原理和特点进行研究，为后续的设计提供理论支持。
2. Ku波段频率合成器的设计方案
综合考虑Ku波段频率合成器的要求和特点，设计合适的频率合成器电路方案，包括参考源、频率分配器、相位调节器等模块。
3. 频率合成器的实现
根据设计方案，制作频率合成器模块，并对其进行测试和调试。
4. 频率合成器的性能分析
对频率合成器的稳定度、精度、带宽和相位噪声等性能指标进行测试和分析。
三、可行性分析
本文所研究的Ku波段频率合成器设计方案具有一定的可行性。
首先，目前市场上缺乏针对Ku波段的频率合成器，有一定的市场需求；其次，本研究针对Ku波段频率合成器的基本原理和特点进行了分析和研究，具有较高的理论可行性；最后，频率合成器的实现采用了成熟、可靠的电
路设计方法，具有较高的工程可行性。
总之，本研究的Ku波段频率合成器设计与实现具有很高的研究价值和实际应用价值。
频率合成器的设计
频率合成器的设计频率合成器的设计1 前言频率合成器是现代无线通信设备中一个重要的组成部分，直接影响着无线通信设备的性能。
频率合成技术历经了早期的直接合成技术（DS）和锁相合成技术（PLL），发展到如今的直接数字合成技术（D DS）。
直接数字合成技术具有分辨率高，转换速度快，相位噪声低等优点，在无线通信中发挥着越来越重要的作用。
随着大规模集成电路的发展，利用锁相环频率合成技术研制出了很多频率合成集成电路。
频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着通信、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，对频率合成器提出了越来越高的要求。
频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。
频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已取得了迅速的发展，逐渐形成了目前的4种技术：直接频率合成技术、锁相频率合成技术、直接数字式频率合成技术和混合式频率合成技术。
本文是以如何设计一个锁相环频率合成器为重点，对频率合成器做了一下概述，主要介绍了锁相环这一部分，同时也对锁相环频率合成器的设计及调试等方面进行了阐述。
2总体方案设计实现频率合成的方法有多种，可用直接合成，锁相环式，而锁相环式的实现方法又有多种，例如可变晶振，也可变分频系数M，还可以用单片机来实现等等。
下面列出了几种用锁相法实现频率合成的方案。
2.1方案一SHAPE \* MERGEFORMAT图2.1 方案一原理框图如图2.1所示，在VCO的输出端和鉴相器的输入端之间的反馈回路中加入了一个÷N的可变分频器。
高稳定度的参考振荡器信号f R经R 次分频后，得到频率为f r的参考脉冲信号。
同时，压控振荡器的输出经N次分频后，得到频率为f d的脉冲信号，两个脉冲信号在鉴频鉴相器进行频率或相位比较。
当环路处于锁定状态时，输出信号频率：fo= N*f d。
只要改变分频比N，即可实现输出不同频率的fo，从而实现由fr合成fo的目的。
《基于FPGA的PLL+DDS的频率合成器》范文
《基于FPGA的PLL+DDS的频率合成器》篇一一、引言随着通信技术的飞速发展，频率合成器作为电子系统中的关键部件，其性能和稳定性直接影响到整个系统的性能。
本文将详细介绍一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的PLL（锁相环）+DDS（直接数字合成器）的频率合成器，并对其设计原理、实现方法及性能优势进行深入探讨。
二、PLL+DDS频率合成器的工作原理PLL+DDS频率合成器通过将PLL与DDS结合，利用两者的优势来达到高精度、高稳定性的频率输出。
PLL模块主要负责跟踪和生成参考频率，而DDS模块则能够快速生成多种频率的波形。
FPGA作为核心控制器，负责协调PLL和DDS模块的工作，实现频率的合成和输出。
三、设计实现1. 硬件设计在硬件设计方面，PLL+DDS频率合成器主要包含FPGA、PLL模块、DDS模块以及输出电路等部分。
其中，FPGA作为核心控制器，负责协调整个系统的运行。
PLL模块采用高精度的锁相环电路，以实现稳定的参考频率输出。
DDS模块则采用数字方式生成多种频率的波形。
2. 软件设计在软件设计方面，需要编写FPGA的程序代码来实现对PLL 和DDS模块的控制。
通过配置FPGA的IO口，实现对PLL和DDS模块的驱动和控制。
同时，还需要编写相应的算法程序，以实现频率的合成和输出。
四、性能优势基于FPGA的PLL+DDS频率合成器具有以下优势：1. 高精度：PLL和DDS的结合使得频率合成器具有高精度的频率输出。
2. 高稳定性：通过PLL模块的锁相环电路，可以实现稳定的参考频率输出，从而提高整个系统的稳定性。
3. 快速响应：DDS模块采用数字方式生成波形，具有快速响应的特点，可以快速调整输出频率。
4. 灵活性：FPGA的可编程性使得频率合成器具有很高的灵活性，可以方便地实现多种功能的扩展和升级。
五、应用领域基于FPGA的PLL+DDS频率合成器在通信、雷达、电子测量等领域具有广泛的应用。
例如，在通信系统中，它可以为基站提供稳定的射频信号；在雷达系统中，它可以为雷达提供精确的扫描频率；在电子测量领域，它可以用于信号源的生成和测试等。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理标题：nRF24L01的工作原理引言概述：nRF24L01是一款广泛应用于无线通信领域的射频收发模块，具有低功耗、高速率、远距离传输等特点。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理，包括射频通信原理、数据传输过程、工作模式、硬件结构和应用场景。
一、射频通信原理1.1 无线电频谱1.2 调制与解调1.3 射频信号传输原理二、数据传输过程2.1 数据封装与解封装2.2 数据包格式2.3 错误检测与纠正三、工作模式3.1 发射模式3.2 接收模式3.3 低功耗模式四、硬件结构4.1 射频前端4.2 数字处理单元4.3 外设接口五、应用场景5.1 无线传感器网络5.2 远程控制系统5.3 数据采集与监控正文内容：一、射频通信原理1.1 无线电频谱：nRF24L01使用的频率范围为2.4GHz，属于ISM频段，该频段不需要特殊许可证即可使用。
1.2 调制与解调：nRF24L01采用GFSK调制方式，通过改变载波频率的相位和幅度来传输数字信号。
1.3 射频信号传输原理：nRF24L01通过发送和接收两个模块之间的频率同步和数据包交换来实现无线通信。
二、数据传输过程2.1 数据封装与解封装：发送端将数据按照一定格式进行封装，接收端根据相同格式进行解封装，以确保数据的正确传输。
2.2 数据包格式：nRF24L01的数据包格式包括地址字段、数据字段和校验字段，其中地址字段用于标识发送和接收模块。
2.3 错误检测与纠正：nRF24L01采用CRC校验机制，通过检测和纠正传输过程中的错误来提高数据传输的可靠性。
三、工作模式3.1 发射模式：nRF24L01在发射模式下将数据发送至接收端，通过频率同步和数据包交换实现无线传输。
3.2 接收模式：nRF24L01在接收模式下接收来自发送端的数据，并进行解码和处理，以获取正确的信息。
3.3 低功耗模式：nRF24L01具有多种低功耗模式，可根据需求选择相应的模式以降低功耗。
发射模块知识点总结
发射模块知识点总结一、发射模块概述发射模块是无线通信系统中的重要组成部分，它负责将数字信号转换为无线信号并将其发送出去。
发射模块通常包括射频前端、调制器、功率放大器等多个部分，其中每个部分都具有重要的功能。
发射模块的性能直接影响了整个无线通信系统的性能，因此对于发射模块的理解和掌握至关重要。
二、发射模块的基本组成部分1. 射频前端射频前端是发射模块中最重要的部分之一，它负责对数字信号进行射频处理，将其转换为适合传输的高频信号。
射频前端通常包括频率合成器、混频器、滤波器等多个部分，其中频率合成器负责产生高精度的射频信号，混频器负责将数字信号转换为高频信号，并且对信号进行一定的处理，滤波器则用于对高频信号进行滤波，去除多余的频率成分。
2. 调制器调制器是发射模块中另一个重要的部分，它负责将数字信号调制到射频信号中。
调制器通常包括调制器、解调器、调制解调器等多个部分，其中调制器负责将数字信号转换为模拟信号，并且通过一定的调制方式将其调制到射频信号中，解调器则负责将射频信号中的数字信号解调出来，调制解调器则同时具有调制和解调功能。
3. 功率放大器功率放大器是发射模块中最重要的部分之一，它负责将调制后的射频信号进行功率放大，以便将其发送到远处。
功率放大器通常包括功率放大器、功率控制器等多个部分，其中功率放大器负责将低功率的信号放大到足够大的功率，功率控制器则负责对功率进行一定的控制，以确保发射功率稳定。
三、发射模块的常见技术1. 功率放大技术功率放大技术是发射模块中一个重要的技术，它直接影响了发射模块的发射功率和功率效率。
常见的功率放大技术包括甲醇、片上集成、瓦瓦、亚瑟罗订制等技术，它们各自具有优缺点，可以根据实际需求进行选择。
2. 调制技术调制技术是发射模块中另一个重要的技术，它决定了发射模块的调制方式和调制效率。
常见的调制技术包括频率调制、相位调制、脉冲调制、编码调制等技术，它们各自适用于不同的场景，可以根据具体情况进行选择。
射频前端电路的设计流程
射频前端电路的设计流程射频前端电路的设计流程射频前端电路是指将无线电频谱中的射频信号转化为数字信号的一系列电路集合。
这些电路主要由放大器、滤波器、混频器等模块组成。
其设计流程可以分为如下几个步骤。
一、需求分析在设计射频前端电路之前，需要对电路的使用环境和要求进行充分了解和分析。
需要分析电路的频率范围、信号之间的干扰、带宽、动态范围、功率需求以及信号质量等要素。
二、电路拓扑设计根据对需求的分析，可以开始进行电路拓扑的选择和设计。
主要包括电路元件选择、电路拓扑构建、具体模块设计等工作。
在选择元件和拓扑的过程中需要考虑频率响应、阻抗匹配、干扰与抗干扰等因素。
三、原理图设计选好拓扑之后，需要进行原理图设计。
在设计原理图时，需要考虑器件的参数、电容电感的选择、阻抗匹配等。
原理图设计的关键是在预先的信号分析上找到系统的操作点，从而得到准确的直流偏置。
四、电路模拟在原理图设计之后，需要对原理图进行仿真和优化。
仿真可以帮助工程师优化各个元器件的参数。
在模拟的时候，需要使用一些专业的电路仿真软件，比如ADS、HFSS等，进行电路参数分析，优化性能与参数。
五、电路板设计设计完成电路之后，需要进行电路板设计。
电路板设计主要包括PCB的实际尺寸、线路走向、阻抗匹配等。
设计完成之后，需要进行检查和修正设计缺陷，使得电路板的性能符合要求。
六、电路测试电路板设计完成后，需要进行电路测试，以检验电路的工作状态。
测试包括静态测试和动态测试。
静态测试主要是测试电路板的各种参数，比如输入输出带宽、增益、插损等。
动态测试主要是模拟电路板的实际工作环境，测试电路板的实际工作状态。
七、整合测试如果单个模块电路测试通过，并不能保证整个系统的性能符合需求，所以需要进行整合测试。
在此过程中，需要对整个系统的总体效果进行测量和实际检验，以确保整个系统的正常运行和性能符合要求。
总之，射频前端电路设计流程是一个系统性的过程，需要工程师在各个环节中考虑一系列因素，才能确保电路能达到稳定、高效、科学的专业水平。
浅谈频率合成器技术及设计要点
浅谈频率合成器技术及设计要点本文对频率合成器的实现方式进行了大概的分析，给出了各种合成技术的基本概念、优缺点及应用环境，阐述了频率合成器的主要性能要求，并给出了具体的设计要求。
标签：频率合成技术；频率合成器性能要求；设计要点1 频率合成技术频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度、高精确度的大量离散频率的技术。
频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已得到了飞速的发展，逐渐形成了目前的三种技术：直接式频率合成技术、锁相式频率合成技术、直接数字式频率合成技术。
1）直接式频率合成直接式频率合成是最先使用的一种频率合成方法。
通过对标准参考频率进行加、减、乘、除运算而合成一系列相干频率，一般是用一个或多个不同的晶体振荡器作为基准参考源，经过混频、分频、倍频等途径来得到更多频率。
直接式频率合成的优点是原理简单、易于实现、频率变换速度快、近端相位噪声比较好以及输出频率高。
从变频时间来看，直接式频率合成技术的变频时间，一般可以做到纳秒级。
缺点是体积大、成本高、结构复杂、杂散抑制不易做得很高。
由于这种合成技术引入了大量的混频器、倍频器、分频器，这些非线性部件产生较多的寄生频率分量，且输出频率范围越宽，寄生分量也就越多。
另外一方面，采用这种技术频率步进不易做小，而且需要使用大量不易小型化的滤波器，电路结构比较复杂，尤其在超高频、宽覆盖、高分辨率情况下，体积、重量、造价及耗电等方面缺点大大限制了应用范围。
2）锁相式频率合成锁相式频率合成技术又称间接频率合成技术，产生于20世纪50年代，目前在电子领域仍广泛应用。
是利用一个或几个参考频率源，通过倍频、混频和分频等产生大量的谐波或组合频率，然后用锁相环把压控振荡器的频率锁定在某个谐波或组合频率上。
其优点在于锁相环路相当于窄带跟踪滤波器，因此能很好的选择所需频率的信号，抑制杂散分量，且避免了大量使用滤波器，十分有利于集成化和小型化。
24ghz 单片微波集成电路
24ghz 单片微波集成电路24GHz单片微波集成电路是一种重要的射频微波集成电路。
射频微波集成电路是一类专门用于处理射频信号和微波信号的集成电路，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
而24GHz单片微波集成电路则是在24GHz频段内工作的一类微波集成电路。
24GHz频段是无线通信和雷达中常用的频段之一，具有较高的传输带宽和较好的穿透能力。
因此，在无线通信和雷达系统中，使用24GHz频段的射频微波集成电路可以实现较高的传输速率和较远的传输距离。
在24GHz单片微波集成电路中，集成了射频前端的各种模块，如低噪声放大器、混频器、功率放大器等。
这些模块的集成可以减小系统的体积和功耗，并提高系统的性能和可靠性。
24GHz单片微波集成电路的设计和制造需要考虑到很多因素，如电路的稳定性、功耗、线性度等。
为了提高集成电路的性能，设计者需要使用先进的工艺技术，如CMOS工艺、SiGe工艺等。
同时，为了降低功耗和提高线性度，设计者还需要采用一些创新的设计方法，如采用功率自适应技术、数字预失真技术等。
在24GHz单片微波集成电路的应用中，有一些重要的技术挑战需要克服。
首先，24GHz频段的信号具有较高的传输损耗，因此需要设计高增益的射频前端模块。
其次，24GHz频段的信号容易受到干扰，因此需要设计抗干扰的电路和系统。
此外，由于24GHz频段的信号具有较高的传输速率，因此需要设计高速的数字信号处理模块。
24GHz单片微波集成电路是一种重要的射频微波集成电路，在无线通信和雷达等领域具有广泛的应用前景。
通过不断的研究和创新，可以进一步提高24GHz单片微波集成电路的性能和可靠性，推动无线通信和雷达等领域的发展。
2.4 GHz短距无线通信系统射频模块的设计
HbFP 0420 双极晶体管来设计 LNA，并分别按最
小噪声系数、最佳增益设计 LNA 的输入、输出匹配
电路. LNA 由 LMX3l62 内部的稳压器提供 + 2. 7 V
的稳压电源. 经调试该 LNA 在 2. 4 ~ 2. 5 GHZ 的频
率范围内可获得 l2 db 的增益、l. 5 db 的噪声系
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY（ NaturaI Science Edition）
VoI. 34 No. l Jan. 2004
2. 4 GHZ 短距无线通信系统射频模块的设计
张 华 赵洪新 洪 伟
（ 东南大学毫米波国家重点实验室，南京 2l0096）
摘要：主要介绍一种工作在 2. 4 ~ 2. 5 GHZ ISM 频段的短距离无线通信收发信机射频前端模块. 该模块由低噪声放大器（ LNA）、上 / 下变频器、锁相环（ PLL）频率合成器以及射频 / 中频滤波器等 构成，并集成在一块 97 mm X 66 mm 的 PCB 板上. 文中在理论分析和仿真基础上对射频前端电路 进行了设计和研制. 发射通道输出信号频谱和接收通道解调信号的测试结果表明，该射频模块可 应用于蓝牙或 IEEES02. llb 无线局域网等短距离无线通信系统. 关键词：无线扩频通信；射频前端；收发信机；仿真与测试 中图分类号：TN925 +. 92；TN929. 54 文献标识码：A 文章编号：l00l - 0505（2004）0l-00l0-05
实验证明该 PLL 本振源能很好地锁定. PLL 的
鉴相频率设计值为 500 kHZ，由于本系统以跳频方
式工作，频率合成器在要求的频率范围内以 500
kHZ 的最小频率间隔跳频工作. 这样合成频率经倍
数字音频广播接收机中频率合成器系统级设计
数字音频广播接收机中频率合成器的系统级设计摘要：在通信领域中，频率合成器起着越来越重要的角色，它可以为不同标准的无线收发机提供可编程低噪声的稳定本振信号，其性能可决定整个无线收发系统的性能。
本文即是对应用于无线数字通信领域的锁相环式频率合成器系统级设计的研究。
本论文结合相关文献，总结出了一套基于ads-pll design guide软件的可适用于锁相环式频率合成器的系统级设计方法。
在所要求的l波段频率范围内（2904～2984mhz），该设计方法可以快速有效的实现频率合成器的锁定设计，仿真结果显示，对于整个所需频率范围内，采用优化后的二阶环路无源滤波器，环路均能锁定频率输出，锁定时间小于250μs。
关键词：数字音频广播；锁相环；频率合成器；系统级设计中图分类号：tn741 数字音频广播（dab）接收机数字广播接收机的工作频段非常宽广，从长波（148.5khz）到l 波段（1492mhz）都有覆盖。
如此宽的频率范围，对于其中的锁相环（pll）设计是一项非常大的挑战。
本文正是对l波段dab接收机锁相环式频率合成器系统级设计的研究。
频率合成器作为射频前端一个极其重要的模块，它的性能可以直接影响整个射频前端的性能，进而影响到整个无线通信系统的性能。
因为它本身就构成一个小系统，在设计之初，对其进行系统级设计是一个必不可少的阶段，即使环路中每个模块性能都优，但如果不能进行行为级仿真验证整个系统能否正常工作，设计出来的芯片也将很难正常工作。
本设计进行锁相环环路仿真采用的是ads的pll design guide工具。
该工具可以对频率合成器进行行为级仿真外，同时还可以辅助验证通过计算得出的理论设计指标是否合理。
整套设计流程已经过验证，基于ads平台进行的这套设计流程兼具合理性和易操作性[4]。
3 频率合成器的指标考虑4 基于ads软件进行的频率合成器系统级设计如前边所述，基于ads平台进行的这套设计流程兼具合理性和易操作性，可以辅助验证在上一小节中制定的部分设计指标是否合理。
2.4GHz频段的射频信号发生器设计
2.4GHz频段的射频信号发生器设计(07-100)作者：重庆电子工程职业学院张慧敏毛卫平何川前言在现代无线通信系统中，对大容量、高速数据的无线传输提出越来越高的要求，许多厂商也推出基于802.11系列协议的射频IC，并且无线路由器、蓝牙等技术的广泛应用，对2.4GHz频段的使用需求日益增多，但是除部分高端信号发生器具有2.4GHz频段的信号产生，大多数普通信号发生器均未涉及2.4GHz频段，开发涉及一种基于2.4GHz 频段的射频信号发生器以满足科研及教学仪器使用的需要。
本文正是基于这一点，设计成本低、性能可靠的2.4GHz频段的射频信号发生器。
系统方案系统方案以仪器面板上的人机控制设定所要操作的工作频率和基带调制方式，经由FPGA进行直接控制生成4种基本调制模式，即QPSK、16/64-QAM、GMSK、FSK，并将基带I/Q两路信号经由串并转换后送入AD9856将信号调制至70MHz的中频信号，然后通过上混频器MAX2671混频至2450MHz的射频信号，然后将混频后的信号送入射频滤波器，再由可控增益放大器将信号输出。
2.4GHz频段的射频信号发生器框图如图1所示。
电路设计信号调制电路信号调制电路首先是FPGA电路设计采用ALTERA公司的EP1C20芯片，用VHDL 编程实现由人机界面输出控制信息，然后将控制信息对应所要产生的信号，将信号输出到AD9856。
AD9856是ADI公司的一款单片混合信号的12位积分数字上行转换器，采样速率为200MSPS，产生80MHz的数字输出和80dB窄带的无杂散信号动态范围。
AD9856具有200MHz的内部时钟，集成带锁定指示器的4～20倍可编程时钟倍频器，提供高精度的系统时钟，单端或者差分输入参考时钟，而且可以输出数据时钟;内部32位正交DDS，可实现FSK调制功能;12位DDS和DAC和数据路径结构，可接受复合I/Q输入数据;32位频率控制字，采用与SPI兼容的接口，用FPGA控制可靠方便，串行时钟为10MHz;具有反转SINC功能，在DAC变换之前恢复出想得到的信号包络。
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第48卷第1期（总第187期）
2019年3月
火控雷达技术
Fire Control Ｒadar Technology
Vol.48No.1（Series 187）
Mar.2019
收稿日期：2018-10-24作者简介：饶睿楠（1977－），男，高级工程师。
研究方向为频率综合器及微波电路技术。
24GHz 射频前端频率合成器设计
饶睿楠
王
栋
余铁军
唐
尧
（西安电子工程研究所西安710100）
摘要：随着微波射频集成电路集成度越来越高，
24GHz 频段的高集成雷达收发芯片逐渐大规模使用。
其中英飞凌科技公司的24GHz 锗硅工艺高集成单片雷达解决方案就是其中具有代表性的一种，被大量应用在液位或物料检测、照明控制、汽车防撞、安防系统。
FMCW 为此种应用最多采用的信号调制方式。
本文采用锁相环频率合成方案，产生系统所需的FMCW 调制信号。
关键词：24GHz 射频前端；FMCW ；频率综合器BGT24AT2ADF4159中图分类号：TN95文献标志码：A 文章编号：1008－8652（2019）01－066－04
引用格式：饶睿楠，王栋，余铁军，唐尧．24GHz 射频前端频率合成器设计［
J ］．火控雷达技术，2019，48（1）：66－69．
DOI ：10．19472/j．cnki．1008－8652．2019．01．014
Design of a Frequency Synthesizer for 24GHz ＲF Front Ends
Ｒao Ｒuinan ，Wang Dong ，Yu Tiejun ，Tang Yao
（Xi'an Electronic Engineering Ｒesearch Institute ，Xi'an 710100）
Abstract ：With the increasing integration of microwave and radio-frequency integrated circuits ，highly integrated
radar transceiver chips in 24GHz band have gradually found large-scale applications．Among those chips ，Infineon's
24GHz SiGe monolithic radar solution is a typical one．It has found wide applications in liquid （or material ）detec-tion ，lighting control ，automotive collision avoidance ，and security systems．FMCW is the most widely used signal modulation method in these applications．This paper uses PLL frequency synthesis scheme to generate FMCW mod-ulation signals required by the system．
Keywords ：24GHz ＲF front end ；FMCW ；frequency synthesizer ；BGT24AT2；ADF4159
0引言
24GHz 频段雷达大量用于液位检测、照明控制、汽车防撞、安防等领域。
近年来由于微波集成电路的高速发展，单芯片电路集成度越来越高，出现了一大批高集成、多功能的射频微波集成电路，以前需要几片或十几片芯片的电路被集成在一片集成电路之中。
英飞凌公司推出的基于锗硅工艺的高集成单片雷达解决方案就是其中对具代表性的产品之一。
FMCW 信号调制方式被广泛的应用于此类产品。
本文采用英飞凌公司BGT24AT2单片信号源芯片与ADI 公司ADF4159锁相环芯片构成24GHz 射频前端频率合成器部分，产生了24GHz 24．2GHz FM-CW 发射信号。
1BGT24AT2锗硅24GHz MMIC 信号源芯片基本指标
BGT24AT2是一款低噪声24GHz ISM 波段多功能信号源。
内部集成24GHzVCO 和分频器。
3路独立的ＲF 输出可分别输出+10dBm 的信号，通过SPI 可对输出信号功率进行控制。
发射信号的快速脉冲和相位反向可通过单独的输入引脚或通用的SPI 控制接口进行控制。
片内集成输出功率及温度传感器，可对芯片工作情况进行监控。
芯片工作的环境温度为－40ħ 125ħ，满足汽车级环境应用要求。
封装为32脚VQFN 封装，单3．3V 电源供电，节省了大量板上空间。
其原理框图如图1所示。
第1期饶睿楠等：24GHz
射频前端频率合成器设计
图1BGT24AT2系统框图
2ADF4159锁相环芯片基本指标
ADF4159是一款具有调制、以及快速和慢速波形产生能力的13GHz 小数N 分频频率合成器，该器件使用25位固定模数，提供次赫兹频率分辨率。
ADF4159由低噪声数字鉴频鉴相器（PFD ）、精密电荷泵和可编程参考分频器组成。
该器件内置一个∑－Δ型小数插值器，能够实现可编程模数小数N 分频。
INT 和FＲAC 寄存器可构成一个N 分频器（N =INT +（FＲAC /225））。
ADF4159可用于实现频移键控（FSK ）和相移
键控（PSK ）调制。
还有一些可用的频率扫描模式，可在频域内产生各种波形，例如锯齿波和三角波。
扫描可以设置为自动进行，也可以设置为通过外部脉冲手动触发每个步骤。
ADF4159具有周跳减少电路，可进一步缩短锁定时间，而无需修改环路滤波器。
所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。
ADF4159采用2．7V 至3．45V 模拟电源和1．62V 至1．98V 数字电源供电，不用时可以关断。
芯片工作的环境温度为－40ħ 125ħ，满足汽车级环境应用要求。
ADF4159原理框图如图2所示。
图2ADF4159系统框图
7
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火控雷达技术第48卷
324GHz 射频前端频率合成器方案
根据雷达系统实现的任务目标，信号形式选择
为24GHz 24．2GHz 的外脉冲触发的带延迟的锯齿
斜坡信号。
具体系统框图如图3所示。
图324GHz 射频前端频率合成器系统框图
系统采用50MHz 温补晶振提供ADF4159所需的
参考信号，BGT24AT2中VCO 分频器设置为1/16，将
分频后的VCO 频率反馈给ADF4159，
ADF4159通过环路滤波器与BGT24AT2的VCO 调谐端相连接形成整个PLL 倍频系统。
FPGA 设置ADF4159工作在single sawtooth ramp 工作模式下，由FPGA 提供外脉冲触发锯齿波的产生。
锁相环环路参数设置及具体框图如图4所示。
图4锁相环参数设置
锁相环环路带宽设置为288kHz ，相位余量45ʎ，鉴相频率50MHz ，环路仿真如图5所示，时域锯齿波
波形仿真如图6所示。
图5PLL 环
路仿真图
图6PLL 时域锯齿波产生仿真图
424GHz 射频前端频率合成器工程实现
电路基板选择4层微波混压板，顶层板芯选择
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第1期饶睿楠等：24GHz 射频前端频率合成器设计
罗杰斯ＲO4350B ，其它板材为FＲ－4。
工程实现如图7所示。
图7
实际成品外观
有关参数如下：
1）系统杂散为：＜－60dBc ；
2）系统相噪为：
＜－81dBc /Hz@10kHz ；＜－100dBc /Hz@1MHz 。
5结束语
本文使用英飞凌BGT24AT2信号源芯片及ADF4159锁相环芯片实现了24GHz 射频前端频率
合成器的设计，实现了24GHz 24．2GHz LFMCW 信号的产生。
这种设计方案可方便的移植到如BGT24MTＲ11（单发射单接收通道）、BGT24MTＲ12（单发射双接收通道）等相近结构的同系列产品中，也可方便的移植到厦门意行SG24T1或SG24TＲ1等和英飞凌系列芯片同属性产品中。
参考文献：
［1］Analog Devices．Inc．ADF4159Data Sheet ＲEV
E ［EB /OL ］．www．analog．com ，2014．
［2］宋惠轩．24GHz 车载雷达射频前端设计［D ］．
西安：西安电子科技大学，2014．［3］宋铖．FMCW 雷达物位计收发前端的设计
［D ］．成都：电子科技大学，2015．
［4］汤家俊．24GHz 调频连续波雷达前端的研究
和设计［D ］．合肥：安徽大学，2017．［5］
Infineon Technologies．BGT24AT2Data Sheet ＲEV 3．2．www．infineon．com ，2016．
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6。