射频接收系统设计与仿真
射频仿真技术ppt课件
整理版课件
2
射频仿真软件
在技术革命不断深化的今天，不断增加的实际应用对系统设计 提出了更高的要求，具体表现在体积的小型化、模块化和功能的集 成化。这些需求也进而体现在了射频系统的设计上。在现阶段，仅 靠人工计算进行的设计方式无论是在速度上还是计算的准确性上都 已不再适应射频的系统设计。那么选择一款合适的CAD软件来加快 设计进度，提高设计的准确性已成了必然的选择。
m1 f req=250.0MHz dB(load_spectrum)=-28.920
dB(load_spectrum)
-100
-150 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 f req, GHz
Gilbert混频器的仿真及仿真结果t
Envelop仿真
系统级
System_Name
SystemInN0_dBm SystemInNPwr_dBm SystemInP1dB_dBm
SystemInSOI_dBm SystemInTOI_dBm
SystemNF_dB SystemOutN0_dBm SystemOutNPwr_dBm SystemOutP1dB_dBm SystemOutSOI_dBm SystemOutTOI_dBm SystemPGain_SS_dB
整理版课件
22
功放电路的S12仿真及结果
整理版课件
23
Batch 仿真
传统的仿真引擎一次只能处理一组数据，当需要比较同 一个电路拓扑，在不同参数下的响应的区别时，可以利用 Batch仿真！
整理版课件
24
Batch仿真及结果
dB(S(2,1))[2,::] dB(S(2,1))[1,::] dB(S(2,1))[0,::]
无线通信系统中射频发射机的系统设计和仿真
杂散 和谐 波 。 ３ １ ａ 可 观 察 到发 射 频 率 的二 倍 频 和 三倍 — （） 频上存 在 着谐 波 ， 一 ｌ ｂ 可 以 看 出基 波 附 近存 ３ （） 在着交 调 产物 。零 中频发 射机 利用 正交调 制器来
实 现 单 边 带 调 制 ， 制 另 外 一 个 边 带 。 单 边 带 调 抑
三 、 射 机 性 能 仿 真 发
发射 机最 主要 的指标 是功 率 和频率 。在 该发 射 系统 中 ， 入 的 基带 信 号为 ０ Ｂ 预计 发 射峰 输 ｄ ｍ， 值功 率要求 能 够达 到 ２ ｄ ｍ。 ０Ｂ 对发 射 机 输 入 单 独 的 Ｉ 信 号 进 行 谐 波 仿 路 真 ， 入信 号 频 率 为 １ 输 ＭＨｚ 信 号 电平 为 ０ Ｂ ， ｄ ｍ，
输 出频 谱 如 图 １ ：
当 ＩＱ 两路 均 为连续 的线性 信 号 时 ： ／ 正交 Ｉ ／ Ｑ输入 基带 信号 为 （） Ｑ（） 正交 本振 信 号 为 ｆ和 ￡， ｆ （） ｆ （） 则设 ： ，￡ 和 ｏ ，
， ｆ 一 Ｃ Ｓ （ ， （） ｓｎｏ （） Ｏ ￣） Ｑ 一 ｉｃ） ｏｔ （
接收链 路 的性能 。 二 、 频 发 射 机 的 概 述 射
（） ａ
Ｃ） ｏｏ
图 １ 发 射 机 输 出双 边 带 频 谱
可 见信号 在通 过发射 机后 频谱 由基 带搬 移到 了射 频 。 因为 ＩＱ 路 只输 入 了一 路信 号 ， 时 的 ／ 此 输 出 信 号 是 个 双 边 带 信 号 ， 边 的 功 率 达 到 单
１ ｄ ｍ 。混 频 器 Ｉ 端 到 ＲＦ端 的 隔 离 度 对 本 振 ７Ｂ Ｏ 泄 露 有 很 大 的影 响 。链 路 中器 件 的 非 线 性 会 产 生
无线射频能量收集系统设计
无线射频能量收集系统设计杨涛，刘兴，李健，周洋（国网江西省电力有限公司信息通信分公司，江西南昌330096）摘要：微型电子设备供电方式仍是以电池为主，更换电池带来的困难使这些设备无法长久运行，无线射频能量技术为低功率微电子设备的供电提供了一种新的方式。
文中设计了一套接收2.4GHz射频信号的射频能量收集系统，该系统主要由微型贴片天线、阻抗匹配电路、整流升压电路和存储电路构成，利用ADS仿真工具验证了系统设计的可行性，当负载电阻在100kΩ，输入功率在-10dBm-5dBm之间时，能量转换效率均在30%以上，可实现低功率微电子设备的持续供电。
关键词：射频能量收集；接收天线；阻抗匹配电路；整流升压电路中图分类号：TM461.3文献标志码：B文章编号：1006-348X（2021）04-0016-050引言随着无线通信技术的迅速发展，便携式和分布式无线设备应用越来越普及，如何为这些设备提供稳定可靠的电源正成为限制无线设备应用和普及的问题之一。
无线射频能量收集技术的发展为低功率无线设备的供电提供了一种新的方式。
无线射频能量收集系统既可以收集环境中的射频信号，也可以收集特定发射器产生的射频信号。
文献[1]设计了一种基于超宽带阿基米德螺旋天线和半波乘法器电路的射频能量收集系统，在0dBm的输入功率下得到了30%的整流效率，且得到的输出电压及功率均可满足低功耗设备的工作需求，但是仍然避免不了能量收集系统体积过大的问题。
文献[2]设计了一个以4-RF频带天线为接收天线的射频能量收集系统，该系统同时从GSM900（全球移动通信系统）、GSM1800、UMTS（全球移动通信系统）和WiFi频段获取能量，在4个射频波段均匀分布的10dBm累计输入功率下，能量转换效率为62%，在5.8dBm时达到84%，但是该系统的天线体积过大的问题仍然存在。
一些最近的非常先进的研究[3-6]，采用CMOS的方案进行射频能量收集系统的设计；文献[7]已经实现在输入功率1MW的情况下转换效率高达74%，通过从外部给所述电路供电，并在CMOS配置中使用自体偏置技术来改变阈值电压并更快地打开晶体管，然而，在整流电路中已经达到高效率的方案没有使用真正的无源配置。
射频仿真算法实验报告
实验名称：射频仿真算法研究与应用实验目的：1. 理解射频信号的基本特性及其在通信系统中的应用。
2. 掌握射频仿真算法的基本原理和方法。
3. 通过仿真实验，验证射频算法在实际应用中的有效性。
实验时间：2023年X月X日实验设备：1. 电脑一台，安装有射频仿真软件（如CST Microwave Studio、HFSS等）。
2. 射频仿真算法相关教材和参考资料。
实验内容：一、射频信号的基本特性1. 射频信号的定义及其在通信系统中的作用。
2. 射频信号的频谱特性、调制方式、传输损耗等。
二、射频仿真算法基本原理1. 电磁场仿真算法的基本原理，如有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等。
2. 射频电路仿真算法的基本原理，如传输线理论、电路方程等。
三、仿真实验1. 仿真实验一：天线辐射特性- 设计并仿真一个天线，分析其辐射特性，如增益、方向图、极化等。
- 通过仿真结果，验证天线设计的合理性和可行性。
2. 仿真实验二：射频电路性能分析- 设计并仿真一个射频电路，如滤波器、放大器等。
- 分析电路的性能，如插入损耗、带宽、线性度等。
- 通过仿真结果，优化电路设计，提高性能。
3. 仿真实验三：通信系统性能评估- 设计并仿真一个通信系统，如无线局域网（WLAN）、蜂窝移动通信等。
- 评估通信系统的性能，如误码率、吞吐量、覆盖范围等。
- 通过仿真结果，分析系统优缺点，为实际应用提供参考。
实验结果与分析：一、天线辐射特性仿真1. 天线设计参数：长度为0.5λ，宽度为0.1λ，馈电点位于天线底部。
2. 仿真结果：天线增益约为5dBi，方向图在水平方向呈尖锐的主瓣，垂直方向呈较宽的主瓣。
3. 分析：天线设计合理，具有良好的辐射特性，满足实际应用需求。
二、射频电路性能分析1. 电路设计参数：采用传输线理论，设计一个低通滤波器，截止频率为1GHz。
2. 仿真结果：滤波器插入损耗约为0.5dB，带宽为1GHz，线性度良好。
3. 分析：电路设计合理，滤波器性能满足实际应用需求。
【论文】915MHz电子标签射频接口电路的设计与仿真
摘要随着电子技术的迅猛发展和制造水平的不断提高，采用无线电和雷达技术实现的射频识别技术发展迅猛。
射频识别电子标签作为一种非接触式自动识别系统，它通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据。
识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，因此被广泛运用于现代生产生活的各方面。
本论文主要研究的是915MHz电子标签射频接口电路的设计与仿真。
电子标签接口电路主要包括发送、接收和公共电路，利用包络检波原理来实现对信号的调制与解调。
并利用Multisim电路仿真软件对电子标签电路进行绘制与仿真。
仿真结果表明：设计的电子标签射频接口电路基本达到了要求，完成了对信号的调制与解调。
故该电子标签射频接口电路可广泛应用于交通，物流，自动识别等领域，并具有很高的实用价值。
关键词：RFID，接口电路，Multisim，仿真AbstractAccompanied by the rapid development of electronic technology and the level of the continuous improvement of manufacturing,radio and radar technology used to achieve the rapid development of radio frequency identification technology.As a non-contact automatic identification system,Radio Frequency Identification RFID can discern target through the RF signal,and obtain the relevant data.No need for manual intervention to identify the work and it can work in a variety of harsh environment,so it can be widely used in modern production in all aspects of life.In this paper, the main research is 915MHz RFID RF interface circuit design and simulation.RFID interface circuit mainly include sending,receiving and public circuit,using the principle of envelope detection to realize the signal modulation and demodulation.Then use the Multisim circuit simulation software to draw the RFID circuit and simulation of the circuits.The simulation results show:design of radio frequency electronic tags interface circuit has basically reached the requirements to complete the signal modulation and demodulation.Therefore,the RFID radio frequency interface circuit can be widely used in transportation,logistics, automatic identification and other areas and have high practical value.Key words：RFID,Interface Circuit,Multisim,Simulation目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及其研究意义 (1)1.2 RFID射频识别技术国内外发展现状 (2)1.3 RFID射频识别技术应用及其优势 (2)第二章 915MHz电子标签射频接口电路的电路设计 (8)2.1 915MHz电子标签射频接口电路的电路总体设计 (8)2.2 射频接口部分具体电路设计及部分芯片选型分析 (12)第三章 RFID电子标签射频接口电路的Multisim仿真 (20)3.1 Multisim电路设计软件简介 (20)3.2 电源产生电路的Multisim仿真 (22)3.3 复位电路的Multisim仿真 (22)3.4 射频接口发送部分的Multisim仿真 (23)3.5 射频接口接受部分仿真 (25)第四章总结与展望 (29)4.1 结束语 (29)4.2 RFID电子标签的展望 (29)4.3 影响RFID标签应用的主要因素 (30)参考文献 (32)致谢 (33)声明 (34)第一章绪论1.1 课题研究背景及其研究意义RFID射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
无线通信中射频收发系统的研究与设计
• 98•无线通信中射频收发系统的研究与设计广州海格通信集团股份有限公司 郭 洋 郑超捷【摘要】本文主要针对无线通信系统中的射频收发系统进行研究与设计，在分析通信系统组成和工作原理的基础上，对射频收发系统进行优化设计。
【关键词】无线通信；射频收发系统；研究；设计在当前通信技术以及信息技术的发展背景下，蜂窝移动通信技术得到跨越式突飞猛进的发展进步，并受人瞩目。
对于通信系统而言，其功能的实现需要各种重点电子线路实现，而各种电子线路又紧紧依托于通信系统的发射机和接收机，因此必须对通信系统及其接收机、发射机进行深入研究和创新设计。
1.通信系统的组成随着通信技术以及通信系统在人们生产生活中的应用，其在人们生产生活中的作用逐渐凸显。
首先是进行信号调制，能够将传输信号进行转换，转换成为能够进行信道传输的信号。
通过通信系统图能够看出，在通信系统的发送端进行信号解调。
在通信系统中一般传输的是在零频附近的低频信号，包括以模拟信号和数字信号为代表的基带信号（baseband ）。
经过调制之后的信号转变为基带信号（passband ）。
最终通带信号在整个通信系统中进行传输，在接收机中接收信号，并对信号进行进一步处理，转换为原始信号，接收机的主要任务即解调。
2.无线通信中射频收发系统的工作原理2.1 射频发射机的工作原理图1 射频发射机工作原理图射频发射机的主要功能是将低频基带信号转换为高频射频，如图1所示，一般需要经过调制器和放大器、滤波器等结构实现。
低频基带信号首先经过调制器以及滤波器、混频器等进行信号处理。
首先经过数模转换器的低频基带信号需要经过调制器进行初步解调，一般通过数字调制和模拟调制两种方式实现，数字分频电路和鉴相器电路以及锁相环电路组成的本振器能够对信号进行处理，并且将处理的信号送至混频器，最后在滤波器中进行频率相乘处理。
DAC 的主要功能是将数字信号转换为模拟信号，滤波器的主要目的是对信号进行进一步处理，去除信号中的干扰信号并优化其中的有效信号，在滤波信号的选择中还需要根据无线射频发射机进行选择，一般包括信道选择滤波器、镜像抑制滤波器以及射频滤波器等。
机载超短波接收机射频前端系统级设计与仿真
机载超短波接收机射频前端系统级设计与仿真
张宇晖
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】针对某型号超短波接收机研制需求,使用ADS(Advanced Design System)软件对该超短波接收机射频前端进行设计与仿真。
通过分析接收机的性能需求,结合接收机主要工作原理和技术指标选取二次变频超外差接收机结构做为实现方案,根据设计方案在ADS中建立了射频前端的系统级仿真模型,并对射频前端的噪声系数、灵敏度、增益和互调失真等多个关键指标进行了设计分析和仿真计算,结果表明该射频前端各项指标满足设计要求。
【总页数】4页(P83-86)
【作者】张宇晖
【作者单位】中国西南电子技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN492
【相关文献】
1.软件无线电接收机射频前端设计与仿真
2.基于ADS的L波段接收机射频前端设计与仿真
3.面向超短波接收机射频前端的电磁脉冲效应仿真与效应分级方法
4.一种安控接收机射频前端设计与仿真
5.多通道卫星导航探空接收机射频前端的设计与仿真
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
射频电路仿真与设计
射频电路的设计与仿真摘要：随着无线通信技术的不断发展，传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要，使用射频EDA软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势。
目前，射频领域主要的EDA工具首推的是Agilent 公司的ADS ADS是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件。
由于其功能强大，仿真手段和方法多样化，基本上能满足现代射频电路设计的需要，已经得到国内射频同行的认可，成为现今射频电路和系统设计研发过程中最常用的辅助设计工具。
关键词：射频电路设计原理，设计方法与过程，仿真方法，展望未来引言：随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频（RF）和微波（MW电路在通信系统中广泛应用，高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。
微波射频识别系统（RFID）的载波频率在915MHz和2450MH濒率范围内；全球定位系统（GPS载波频率在1227.60MHz 和1575.42MHz的频率范围内；个人通信系统中的射频电路工作在 1.9GHz,并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上；在C波段卫星广播通信系统中包括4GHz的上行通信链路和6GHz的下行通信链路。
通常这些电路的工作频率都在1GHz以上，并且随着通信技术的发展，这种趋势会继续下去。
但是，处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和装置，而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验，这对射频电路设计提出更高的要求。
正文：1.射频电路设计原理频率范围从300KH— 30GHz之间，射频电流是一种每秒变化大于10000次的称为高频电流的简称。
具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。
高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的，高频电路中无源线性元件主要是电阻（器）、电容（器）和电感（器）。
在高频条件下，杂散电容和杂散电感对电路的影响很大。
杂散电感存在于导线连接以及组件本身存在的内部自感。
基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计
基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【摘要】本文介绍的基于 ADS 的射频综合实验的设计思路，就是以设计一个特定的射频收发系统为目标，利用仿真软件的行为级功能模块完成系统的设计与建模，并对收发系统的噪声系数、增益和频率选择性等重要指标进行仿真，进而评估系统性能。
本文从实验原理分析和实验内容的设置两个方面对该仿真实验的设计进行讨论，旨在更好地培养学生射频系统综合设计能力，促进射频电路实践教学质量的全面提高。
%The comprehensive experimental of radio frequency(RF)circuit based on ADS,ask students to com-plete the design and model of RF transceiver system based on the behavior function module of simulation software and then assess the performance of the system from the important characteristics of the transmitter and receiver such asnoise,gain,frequency selectivity coefficient. This paper discusses on the design for a comprehensive experimen-tal of RF circuit based on ADS from experiment principle and experiment content. This experiment is helpful to cul-tivate the studentsˊ comprehensive ability of the RF system design and improve the teaching quality.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P84-86,93)【关键词】ADS;射频前端;仿真;实践教学【作者】张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【作者单位】武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079【正文语种】中文【中图分类】TN7100 引言目前，高校开展的“射频电路实验”课程主要包括基于射频实训系统的以频谱仪为主要测量仪器的测量性实验项目和基于仿真软件的射频模块设计性实验项目，其中射频模块的设计性实验主要是利用ADS、MWO和HFSS等专业软件，进行对典型射频模块如滤波器、天线、功分器和放大器等进行设计、仿真、制作以及测量，从而掌握射频模块的开发流程，熟悉射频电路的制作工艺和测试方法［1-4］。
《2024年基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》范文
《基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》篇一一、引言射频功率放大器（RF Power Amplifier，简称RPA）是无线通信系统中的关键部件，广泛应用于手机、电视、卫星通信等无线通信领域。
因此，设计和仿真射频功率放大器是无线通信技术领域的重要研究内容。
本文将介绍基于ADS（Advanced Design System）的射频功率放大器设计与仿真过程，以期为相关研究提供参考。
二、设计目标与要求在设计射频功率放大器时，需要明确设计目标与要求。
首先，根据应用场景和系统需求，确定射频功率放大器的频段、输出功率、增益、效率等关键指标。
其次，考虑到射频功率放大器的工作环境，需要具备良好的稳定性和可靠性。
最后，在满足性能要求的前提下，还需考虑成本、体积等因素。
三、ADS软件介绍ADS是一款功能强大的电子设计自动化软件，广泛应用于射频、微波和毫米波电路的设计与仿真。
在射频功率放大器的设计与仿真过程中，ADS提供了丰富的电路元件模型、仿真算法和优化工具，可有效提高设计效率和仿真精度。
四、射频功率放大器设计与仿真1. 电路拓扑结构设计根据设计要求，选择合适的电路拓扑结构。
常见的射频功率放大器电路拓扑结构包括共源极、共栅极、推挽式等。
在ADS中，可以建立相应的电路模型，对不同拓扑结构进行仿真与比较，以确定最优的电路拓扑结构。
2. 元件参数选择与优化在确定了电路拓扑结构后，需要选择合适的元件参数。
这些参数包括晶体管、电容、电感、电阻等元件的数值。
在ADS中，可以通过仿真实验，对元件参数进行优化，以获得最佳的电路性能。
3. 仿真与分析利用ADS的仿真功能，对设计的射频功率放大器进行仿真与分析。
通过观察仿真结果，分析电路的性能指标，如增益、输出功率、效率、稳定性等。
根据仿真结果，对电路进行进一步的优化和调整。
五、实验结果与讨论在完成射频功率放大器的设计与仿真后，需要进行实验验证。
通过实际测试，对比仿真结果与实验结果，分析误差原因。
射频接收机前端AGC系统的电路设计
射频接收机前端AGC系统的电路设计提纲：一、射频接收机前端AGC系统的基本原理及设计要点二、传统射频接收机前端AGC系统挑战及优化设计技术三、现代射频接收机前端AGC系统设计方法研究四、射频接收机AGC系统的性能评估与实验测量五、未来射频接收机前端AGC系统的发展趋势和展望一、射频接收机前端AGC系统的基本原理及设计要点AGC（Automatic Gain Control）系统是射频接收机的重要组成部分，在信道不稳定的环境下可以实现信号输入电平的自动控制。
其主要功能是控制单位电平内射频前端放大器的信息增益，以确保信号在最佳的动态范围内运行。
射频接收机前端AGC系统的设计要点主要包括信号放大段、包络检波环节、比较环节和控制回路。
其中，信号放大段的设计为AGC系统的核心，关系到整个系统性能的优劣。
当前，射频接收机前端AGC系统的设计主要分为两大类：一类是传统模拟AGC系统，它采用经典的线性控制回路，具有结构简单，功耗低，抗干扰能力强等优点；另一类是数字AGC系统，它基于DSP的现代控制理论，具有精度高，响应速度快等优点。
二、传统射频接收机前端AGC系统挑战及优化设计技术目前，传统AGC系统仍然是射频接收机中最常用的设计方案之一。
然而，传统AGC系统在设计中还存在一些挑战，主要包括信号失真、抗干扰能力不足和高功耗等问题。
为克服这些问题，优化设计技术主要包括：1、引入自适应控制器，利用反馈控制环节提高控制精度和系统鲁棒性，增强系统的稳定性和抗干扰能力。
2、优化模拟电路设计，提高系统带宽、增益平坦度和延时响应特性，并减少失真和噪声干扰。
3、使用低功耗模拟电路设计，降低系统功耗并提高信号处理速度。
三、现代射频接收机前端AGC系统设计方法研究现代射频接收机前端AGC系统采用数字控制理论，利用高速AD/DA转换器实现对系统的数字控制。
其优点在于精度高，控制方便和响应速度快等。
目前，现代AGC系统主要分为三类：1、基于改进的遗传算法和FPGA的AGC系统，该设计主要以FPGA为核心控制器，利用改进的遗传算法实现AGC控制回路，并通过DSP进行算法协调。
超高频射频接收系统的ADS优化设计与仿真
使 用 ＡＤＳ软 件
对接 收 系统 进 行 仿 真 ，并 利 用 ＡＤ Ｓ软 件 的 ＨＡ ＭＯ Ｃ Ｂ Ａ Ｅ仿真 器 中的 参 数扫 描 控 制 器对 系 Ｒ ＮＩ ＡＬ ＮＣ 统 的 进 行 优 化 ，选 择 最 理 想 的 ＩＰ Ｉ ３，提 高 了 系统 的 灵敏 度 和 动 态 范 围 标 进 行 分析 ， 频 收 发 系统 符 合 实 际 的 无 线 通 信 环 境 的要 求 射
Ｂ ｏｏ １ ０ ＯＣ ｉａ ａ ｔｕ０ ４ １ ，ｈｎ ）
Ａ ｂ ｔａ ｔＲＦｒ ｃ ｉｅ ｙ ｔｍ ｏ ｅａ ｐ ｉａｉ ｎｉ ｅｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍｕ ｉａｉ ｎ ｎ ｉｏ ｍ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｅ ｅ ｖ ｒｓ ｓｅ ｆｒｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｔ ｒ ｌｓ ｏ ｈ ｎ ｈ ｎ ｃ ｔｏ ｓｅ ｖｒ ｎ ｎ
．
ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ， ｒ ｎ ｃ ｉ ｒ ｙ ｔｍ ｅ ｔ ｈ ｃｕ ｌ ｅ ｕｉｅ ｎｓｏ ｔ ｅｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍｕ ｉａｉ ｎ ｎ ｒ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔｒ ｎ ｅ Ｋｐｔａ ｓ ｅｖｅ ｓｅ ｍ ｅｓｔ ｅａ ｔ ａ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ｆ ｈ ｒ ｌｓ ｏ ｓ ｒ ｎ ｃ ｔｏ ｓ ｖｉ ｍ ｎ ｅ Ｏ
对接收 系统 的混频部 分进 行局部优 化 ，以提 高电路
的接收 性 能 。 Ａ ＤＳ （ ｄ ａ ｃｄＤ ｓ ｎＳ ｓ ｍ）软件 由 Ａ ｉｎ Ａ ｖ ｎｅ ｅｉ ｙｔ ｇ ｅ ｇｌ ｔ ｅ
公 司 开 发 ，可 以 支 持 从 模 块 到 系 统 的 设 计 ， 能 够 完
摘
要 ：针 对射 频接 收 系统在无线通 信环境 中的应 用 ， 用 Ａ 使 ＤＳ软件设 计 了一种 ９ ＭＨｚ １ ５ 射频接 收
的增 益 ， 系统的噪声 系数 大幅度 下降
2.4 GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真
2．4 GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真0 引言近年来，随着无线通信业务的迅速发展，通信频段已经越来越拥挤。
1985年美国联邦通信委员会(FCC)授权普通用户可以使用902 MHz，2．4 GHz和5．8 GHz三个“工业、科技、医学”(ISM)频段。
ISM频段为无线通信设备提供了无需申请在低发射功率下就能直接使用的产品频段，极大地推动了无线通信产业的发展。
虽然目前无线数字通信技术已经相当成熟，但射频设计仍然是移动通信设计的瓶颈。
射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求而进行。
ISM频段的射频电路的研究对未来无线通信的发展具有重大的意义。
国内外许多文献都对此作了研究，文献[2]中介绍了在无线高速数据通信环境下，2．4 GHz发射机的设计。
文献[3]介绍了一种低功耗的CMOS集成发射机的设计。
ADS(Advanced Design System)软件是Agilent公司在HPEESOF系列EDA 软件基础上发展完善的大型综合设计软件。
它功能强大能够提供各种射频微波电路的仿真和优化设计广泛应用于通信航天等领域。
本文主要介绍了如何使用ADS设计收发系统的射频前端，并在ADS的模拟和数字设计环境下进行一些仿真。
1. 发射端的建模与仿真由于设计是建立在实验室中已有的中频调制和解调的硬件基础上的，因此发射端和接收端不考虑信号的调制和解调过程。
实验室中的中频调制模块可以输出大概8～10 dBm的40 MHz已调中频信号，经过分析选择，该发射端的各个模块均参考MAXlM公司的集成模块的参数而设计。
本地振荡器采用的是MAX2700。
MAX2700是压控振荡器，通过设计合适的外围电路可以使它输出2．4 GHz的信号。
混频器采用的是MAX2660，MAX2660是有源混频器，可以提供一定的增益。
功率放大器采用的是MAX2240，MAX2240的最大输出功率是15．3 dBm。
C波段数字卫星电视射频接收系统ADS设计与仿真
C波段数字卫星电视射频接收系统ADS设计与仿真顾磊【摘要】本文提出了一种工作于C波段的数字卫星电视射频接收系统方案.该系统采用超外差式的结构.构造了接收机的各个功能模块,并用ADS软件完成了接收链路的系统级仿真,为硬件设计提供了理论依据.【期刊名称】《上饶师范学院学报》【年(卷),期】2013(033)006【总页数】6页(P31-35,60)【关键词】C波段;QPSK调制;卫星电视;超外差接收机【作者】顾磊【作者单位】上饶师范学院,江西上饶334001【正文语种】中文【中图分类】TN492引言目前,我国数字卫星广播主要工作在C波段,采用DVB-S制式[1]。
DVB-S方式是符合欧洲电信标准ETS 300 421的数字卫星广播方式,是目前数字卫星广播的主流方式。
它采用的信号调制方式是四相相移键控(QPSK)[2]。
QPSK调制方式因为具有包络恒定、功率效率高、对传送途径的信噪比要求不高等特点而常用于数字卫星电视广播系统。
本文将探讨基于QPSK数字调制方式的C波段卫星电视射频接收系统,在Agilent公司的ADS(Advanced Design System)软件环境下,利用谐波平衡[3]、电路包络[4～5]等仿真方法分析接收机系统性能。
1 接收系统方案接收机的方案主要有零中频方案、超外差方案[6]等。
零中频方案中,射频信号直接转换为模拟基带I/Q信号,然后再进行解调。
其主要特点是:没有镜频干扰,不需要片外高Q值的带通滤波器,所以很容易实现单片集成;存在直流偏差、本振泄漏等问题。
超外差方案中,射频信号转换为中频,再转换为模拟基带I/Q信号,然后再进行解调。
这种方案有三方面的优点:首先,可以将接收到的微弱信号分别在射频、中频部分进行放大,中频高增益放大器要比射频高增益放大器容易实现;其次,在中频实现信道选择比在射频上实现对滤波器Q值要求低得多;第三,在中频上解调相对容易。
超外差接收机的最大缺点就是组合干扰频率多。
无线射频通信的信道建模与仿真
无线射频通信的信道建模与仿真无线射频通信的信道建模与仿真无线射频通信是现代通信领域的重要技术之一，它在移动通信、无线局域网、卫星通信等多个领域都有广泛应用。
而要对无线射频通信系统进行有效的设计和优化，信道建模和仿真是不可或缺的步骤。
信道建模是指对无线信道的特性进行抽象和描述，以便对系统进行仿真和分析。
无线信道的特性受到多种因素的影响，包括传输环境、天气条件、设备参数等。
因此，建立准确的信道模型对系统性能的评估至关重要。
在无线射频通信中，常用的信道建模方法包括统计建模和几何建模。
统计建模是基于实测数据进行建模，通过统计分析来描述无线信道的统计特性。
这种方法适用于信道特性变化较慢的情况，比如室内信道。
而几何建模则是基于几何模型和物理原理进行建模，通过对信道的传播路径、衰减和多径效应等进行建模。
这种方法适用于信道特性变化较快的情况，比如室外信道。
除了信道建模，信道仿真也是无线射频通信系统设计中重要的一环。
通过仿真，可以评估系统在不同信道条件下的性能表现，优化系统参数和算法。
常用的信道仿真方法包括基于统计建模的蒙特卡洛仿真和基于几何建模的射线追踪仿真。
蒙特卡洛仿真通过随机生成信道样本来评估系统性能，适用于复杂信道环境。
而射线追踪仿真则通过追踪射线传播路径来模拟信号的传播过程，适用于简单信道环境。
无线射频通信的信道建模和仿真技术在现代通信系统设计中发挥着重要作用。
它们可以帮助工程师了解系统在不同信道条件下的性能，优化系统方案，提高通信质量和可靠性。
未来，随着通信技术的不断发展，无线射频通信的信道建模和仿真技术也将不断创新和完善，为无线通信的进一步发展提供强有力的支持。
射频收发系统设计
基站射频收发设计Maxim Integrated Products接收(RX)通道结构与设计Dan Terlep, RX系统专家与产品定义专家接收(RX)通道¾关键系统参数概述（以WCDMA为例）¾接收通道的不同架构及其优缺点¾ADC指标要求¾ADC驱动与滤波考虑¾混频器关键指标要求¾ADC原理与布线技巧¾ADC测量所面临的挑战和技术¾高速ADC进口许可证申请与建议WCDMA系统规范说明接收(RX)通道¾关键系统参数概述（以WCDMA为例）¾接收通道的不同架构及其优缺点¾ADC指标要求¾ADC驱动与滤波考虑¾混频器关键指标要求¾ADC原理与布线技巧¾ADC测量所面临的挑战和技术¾高速ADC进口许可证申请与建议接收器结构¾二次下变频转换中频欠采样(DDC)¾一次下变频转换中频欠采样(SDC)¾直接变换或零中频接收器(DCR或ZIF)二次下变频转换中频欠采样结构的优势¾ADC量化较低频率的中频的模拟信号¾利用中频滤波器的频率选择性衰减信道外的阻塞信号电平(降低对后续元器件动态范围的要求)¾系统的总体最佳动态范围取决于中频滤波器的频响特性二次下变频转换中频欠采样结构的缺点¾元器件数量较多¾占用较大的电路板尺寸¾成本最高¾每一级下变频转换均需要镜频抑制滤波器¾每一级下变频转换的半中频杂散信号限制了中频选择性¾由于采用二次混频架构，提高了频率规划的复杂性一次下变频转换中频欠采样的优势¾只需要一次下变频转换¾成本低于二次变换结构¾电路板尺寸小于二次变换结构¾由于采用一次混频结构，简化了频率规划一次下变频转换中频欠采样的缺点¾ADC量化较高频率的模拟信号¾比ZIF结构需要更大的电路板尺寸¾与ZIF结构相比，频率规划更困难¾成本高于ZIF结构零中频结构的优势¾与其它结构相比电路更简单¾总体成本最低¾ADC工作在较低的输入频率，可获得最佳的系统性能¾频率规划最简单¾无需RF镜频抑制滤波器RX Architecture Comparison Summary接收(RX)通道¾关键系统参数的概述（以WCDMA为例）¾接收通道的不同架构及其优缺点¾ADC转换器指标要求¾ADC驱动与滤波考虑¾混频器关键指标要求¾ADC原理与布线技巧¾ADC测量所面临的挑战和技术¾高速ADC进口许可证申请与建议确定ADC指标的步骤¾确定系统的噪声系数NF¾确定模拟电路级联后的NF (ADC除外)¾根据系统要求选择ADC时钟速率¾从等效噪声系数NF确定SSNF或已知SSNF确定NF ¾计算没有阻塞情况下ADC前级电路的功率增益¾确定ADC输入端的最高阻塞电平¾确定ADC FS的“余量”要求¾计算存在阻塞情况下ADC前级电路的功率增益¾存在阻塞情况下所容许的ADC指标¾确定ADC SNR¾确定ADC SFDR¾确定ADC IM3阻塞信号电平考虑¾ADC输入端的最高阻塞电平(接收通道频带内或频带外)¾不会对中频带宽内的任何阻塞信号进行衰减¾阻塞信号可能在RX频带内，中频滤波器或许只衰减部分阻塞信号¾阻塞信号可能靠近RX的频带边沿，RF滤波器或许只衰减部分阻塞信号ADC余量考虑¾余量是指ADC满量程电平与最大输入信号之差¾通常, 我们不希望阻塞电平的峰值高于ADC满量程电平峰值ADC阻塞信号假设¾阻塞信号是连续波(CW)单音信号¾根据信号特征和增益容差，选择设计余量= 7dB ¾假设天线端阻塞信号为-30dBm RMS¾计算从天线到ADC的增益, PG1:= FS –7dB –阻塞信号电平= +4dBm –7dB –(-30dBm)= 27dB, 或从33dB标称增益降低6dB接收(RX)通道¾关键系统参数概述（以WCDMA为例）¾接收通道的不同架构及其优缺点¾ADC指标要求¾ADC驱动与滤波考虑¾混频器关键指标要求¾ADC原理与布线技巧¾ADC测量所面临的挑战和技术¾高速ADC进口许可证申请与建议混叠滤波考虑¾给出了三个奈奎斯特频段(见下页)。
电路设计中射频线路的仿真工具和优化技术
电路设计中射频线路的仿真工具和优化技术射频（Radio Frequency, RF）线路在现代通信系统中起着至关重要的作用。
电路设计人员在设计射频线路时需要考虑信号的传输、反射、损耗、噪声等各种因素，这对于保证通信质量和性能至关重要。
为了提高射频线路的设计效率和准确性，仿真工具和优化技术成为电路设计中的关键环节。
一、射频线路的仿真工具射频线路的仿真是指使用计算机软件模拟射频电路的工作状态，通过仿真结果来评估电路的性能和特性。
在射频线路仿真中，主要使用的工具有ADS（Advanced Design System）、CST Studio Suite和Ansys等。
1. ADS（Advanced Design System）ADS是一种由美国Keysight Technologies公司开发的射频/微波电路设计和仿真软件。
它具有强大的仿真和优化功能，在射频线路设计中被广泛使用。
ADS支持各种射频电路元件和传输线的建模，包括微带线、同轴电缆、滤波器、放大器等。
它可以对射频线路进行直流和交流的仿真，评估S参数、噪声、功率等指标，并优化电路设计。
2. CST Studio SuiteCST Studio Suite是德国CST公司开发的一款射频和电磁场仿真软件。
它能够对射频线路中的电磁场、电流分布等进行全面仿真。
CST Studio Suite具有强大的求解能力和细粒度的网格划分，可以准确地模拟射频电路中复杂的物理现象。
它支持微带线、天线、滤波器等射频元件的建模和仿真，并提供了多种优化算法，用于优化射频线路的性能。
3. AnsysAnsys是美国Ansys公司开发的一款通用仿真软件。
它不仅可以进行射频电路的仿真，还可以进行结构力学分析、流体动力学分析等。
Ansys具有强大的仿真和优化功能，可以对射频线路进行全方位的建模和分析。
它支持微带线、天线、滤波器等射频元件的建模，并提供了多种优化算法和工具，用于提高射频线路的性能。
射频设计流程
射频设计流程射频（Radio Frequency）设计是指在无线通信、广播、雷达、导航等领域中，设计和开发无线电频率电路的过程。
射频设计的流程是一个系统性的工作，其中包括设计目标的设定、系统需求的分析、射频电路的设计、模拟仿真、PCB设计和测试验证等环节。
下面，我们将详细介绍射频设计的具体流程。
1.确定射频电路设计目标在设计射频电路之前，首先需要明确设计的目标。
设计目标包括了工作频率范围、输出功率、灵敏度、线性度、带宽、噪声系数、稳定性和可靠性等参数。
这些参数的设定将直接影响到电路的设计和后续的测试结果。
因此，确定清晰的设计目标非常重要。
2.系统需求分析在明确了设计目标之后，需要进一步分析所设计的射频系统的需求。
包括了信号处理、通信协议、天线选择、功放的功率和类型、轨道跟踪等细节。
在分析中需要注意的是，这些需求在现实环境中可能会发生变化，需要考虑到可扩展性和灵活性。
在明确了设计目标和系统需求后，需要进一步进行射频电路的设计。
射频电路包括了各种器件和电路，如放大器、滤波器、混频器、振荡器等。
需要根据设计目标和系统需求，选择适当的器件和电路来完成射频电路的设计，使其能够满足整个系统的需求。
4.模拟仿真进行模拟仿真是射频电路设计的重要环节。
通过仿真可以评估射频电路的性能、估算电路参数、预测电路行为，并且可以找出可能存在的问题。
常用的仿真软件有ADS、Microwave Office、Genesys等。
5.PCB设计完成射频电路的仿真分析后，需要将设计结果转化为实体电路板。
PCB（Printed Circuit Board）设计是把电路原理图转化为具体的物理布局的过程。
在此过程中需要考虑到布局和线路的阻抗匹配、地线和电源线的设计、电路位置和电路板的大小等因素。
PCB设计中需要考虑到射频特性，并且完成后需要进行电路板的测试和验证。
6.测试验证完成射频电路的设计和PCB布局设计后，需要进行测试验证。
测试包括了S参数测试、功率测试、噪声系数测试、带宽测试、谐波测试等。
ads2011射频电路设计与仿真实例
ads2011射频电路设计与仿真实例《GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计与仿真实例》近年来，随着移动通信的发展和增强，4G移动网络在无线射频电路设计方面也发生了重大变化，从单频电路到多频电路，GSM、GPRS、GPS、Wi-Fi等多个无线射频电路设计和仿真工具相结合，令该领域取得突破性进展。
本文以ADS2011为工具，针对GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G 射频电路设计与仿真进行详细讨论。
首先要完成GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计和仿真，需要准备以下几个工具：目前，GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计与仿真主要依赖ADS2011半导体设计软件。
一般而言，ads2011可以帮助我们大大简化GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计和仿真工作。
它可以不仅缩短设计时间，而且可以提高设计效率。
1、ADS2011半导体设计软件：该软件具有强大的功能，可以帮助用户完成射频电路的设计，模拟，实现系统整合，以及从高频器件运算到实时功率预测的各种功能。
特别是在完成复杂的4G射频电路设计时可以得到充分的应用。
2、多个移动无线射频电路设计工具：为了进一步实现GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路设计，还需要多个移动无线射频电路设计工具，以实现对GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路进行精确的设计和分析。
3、多频段射频电路设计软件：多频段射频电路设计软件可以支持复杂的射频电路形态设计，以满足GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G移动网络的多个无线射频电路需求。
其次，在设计GPS/GSM/GPRS/Wi-Fi 4G射频电路之前，首先需要采用ADS2011软件进行射频电路分析，以搞清其噪声特性、相干度特性及瞬态响应特性。
在射频电路仿真过程中，干扰造成的电磁场被记录，以处理一系列环境因素及射频电路噪声源等。
最后，在建立多射频电路的布线模型时，需要充分考虑多射频信号的干扰特性，将各射频电路之间做好合理的布线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 前言 (2)2 工程概况 (2)3 正文 (2)3.1零中频接收系统结构性能和特点 (3)3.2基于ADS2009对零中频接收系统设计与仿真 (3)3.3超外差接收系统结构性能和特点 (12)3.4基于ADS2009对超外差接收系统设计与仿真 (13)4 有关说明 (16)5 心得体会 (18)6 致谢 (18)7 参考文献 (19)射频是一种频谱介于75kHz-3000GHz之间的电波，当频谱范围介于20Hz-20kHz之间时，这种低频信号难以直接用天线发射，而是要利用无线电技术先经过转换，调制达到一定的高频范围，才可以借助无线电电波传播。
射频技术实质是一种借助电磁波来传播信号的无线电技术。
无线电技术应用最早从18世纪下半段开始，随着应用领域的扩大，世界已经对频谱进行了多次分段波传播。
当前，被广泛采用的频谱分段方式是由电气和电子工程师学会所规定的。
随着科学技术的不断发展，射频所含频率也不断提高。
到目前为止，经过两个多世纪的发展，射频技术也已经在众多领域的到应用。
特别是高频电路的应用。
其中在通信领域，射频识别是进步最快的重要方面。
工程概况近年来随着无线通信技术的飞速发展，无线通信系统产品越来越普及，成为当今人类信息社会发展的重要组成部分。
射频接收机位于无线通信系统的最前端，其结构和性能直接影响着整个通信系统。
优化设计结构和选择合适的制造工艺，以提高系统的性能价格比，是射频工程师追求的方向。
由于零中频接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点，已成为射频接收机中极具竞争力的一种结构，在无线通信领域中受到广泛的关注。
本文在介绍超外差结构和零中频结构性能和特点的基础上，对超外差结构和零中频结构进行设计与仿真。
正文下面设计一个接收机系统，使用行为级的功能模块实现收信机的系统级仿真。
3.1零中频接收系统结构性能和特点3.1.1 零中频接收系统结构性能通过上面的介绍可知零中频接收机的本振与接收信号的载波频率相同，因此它的结构如图3.1图3-1（零中频接收机结构框图）3.1.2零中频接收系统特点零中频(Zero IF)或直接变换(Direct-Conversion)接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点，正成为射频接收机中极具竞争力的一种结构。
由于零中频接收机不需要片外高Q值带通滤波器，可以实现单片集成，而受到广泛的重视。
其结构较超外差接收机简单许多。
接收到的射频信号经滤波器和低噪声放大器放大后，与互为正交的两路本振信号混频，分别产生同相和正交两路基带信号。
由于本振信号频率与射频信号频率相同，因此混频后直接产生基带信号，而信道选择和增益调整在基带上进行，由芯片上的低通滤波器和可变增益放大器完成。
零中频接收机最吸引人之处在于下变频过程中不需经过中频，且镜像频率即是射频信号本身，不存在镜像频率干扰，原超外差结构中的镜像抑制滤波器及中频滤波器均可省略。
这样一方面取消了外部元件，有利于系统的单片集成，降低成本。
另一方面系统所需的电路模块及外部节点数减少，降低了接收机所需的功耗并减少射频信号受外部干扰的机会。
设计一个零3.2基于ADS2009对零中频接收系统设计与仿真3.2.1搭建射频前端电路与接收机频带选择性仿真图3-2（频带选择性仿真电路）1.21.41.61.82.02.22.42.62.81.03.0-100-80-60-40-200-12020freq, GHzd B (S (2,1))m1m2m1freq=dB(S(2,1))=20.000Max2.140GHz m2ind Delta=dep Delta=-25.583Delta Mode ON-7.000E7图3-3（射频器前端带宽仿真曲线）m1m22.052.102.152.202.252.002.30-200-4020freq, GHzd B (S (2,1))m1m2freq=dB(S(2,1))=19.9152.170GHz ind Delta=dep Delta=0.012Delta Mode ON-6.000E7图3-4（修改坐标后的仿真曲线）M2表示接收机射频前端的接收带宽为6MHz ，与WCDMA 系统对移动终端下行链路的要求是吻合的，而且通带内的波动不超过0。
125dB 。
3.2.2 完整接收机电路的搭建及接收机信道选择性仿真图3-5（完整接收机原理图）2.112.122.132.142.152.162.172.102.18-40-20020406080-60100freq, GHzd B (S (2,1))m3m1m3ind Delta=dep Delta=<invalid>Delta Mode ON<invalid>m1freq=dB(S(2,1))=95.9842.139GHz图3-6（信道选择性仿真曲线）2.1362.1372.1382.1392.1402.1412.1422.1432.1352.14495.2595.5095.7596.0096.2596.5096.7595.0097.00freq, GHzd B (S (2,1))m3m1m3ind Delta=dep Delta=<invalid>Delta Mode ON<invalid>m1freq=dB(S(2,1))=95.9842.138GHz图3-7（调整坐标后的仿真曲线）由图3-6可知，中心频率2.14GHz处的增益为95.99db，为系统的最大增益，领道抑制达到了32.76db，优于设计目标。
由图3-7可知，频带带宽为3MHz，一般接收的信息都集中在离中心频率2MHz的范围内，因此不会导致受到的信号产生比较大的失真，通带内的波动不大于0.15dB。
3.2.3 接收机系统预算增益仿真通过该仿真可以看到系统总增益在系统各个部分中的分配情况。
预算增益仿真真的在谐波平衡分析以及交流分析中都可以进行，但如果在交流仿真中进行的话，混频器不能是晶体管级的。
因为这里进行的是行为级仿真，混频器的非线性性特征是已知的，所以用交流来分析。
图3-8（预算路径设置）图3-9（高亮显示的预算增益路径）图3-10（修改Y 轴表达式）BPF2.t2AMP1.t2PWR1.t2MIX 1.t2LPF1.t2AMP4.t2PORT1.t1Term5.t1020406080-20100ComponentB u d G a i n 1[0]图3-11（增益预算仿真曲线）3.2.4 接收机下变频分析通过该仿真可以得到接收机的频域响应特性，并清楚地看到接收机是如何将射频信号的频谱搬移到零频的。
这里使用谐波平衡仿真。
图3-12（下变频仿真电路）123456789-500-400-300-200-100-6000freq, GHzd B (V i n )m1m1freq=dB(Vin)=-50.0022.140GHz图3-13（Vin 参数仿真曲线）123456789-350-300-250-200-150-100-50-4000freq, GHzd B (V o u t _i )m2m2freq=dB(Vout_i)=-26.9490.0000Hz图3-13（Vin-i 参数仿真曲线）从仿真结果图可以看到接收机将射频输入信号的频谱从2.14GHz的载频搬移到零中频。
3.3超外差接收系统结构性能和特点3.3.1超外差接收系统结构性能外差式接收机结构与零中频接收机基本相同，区别在于输出信号不再是零频率的基带信号，而是中频信号，这里选择中频为318MHz，相应的本振频率改为1822MHz。
仍通过下变频部分将信号分为I/Q两路，混频器后面不再是基带处理而是中频处理，采用切比雪夫滤波器进行信道选择。
为简单起见，中频放大设置和零中频方案保持一致。
图3-14 （超外差接收机结构框图）3.1.2超外差接收系统特点超外差(Super Heterodyne)体系结构自1917年由Armstrong发明以来，已被广泛采用。
图1为超外差接收机结构框图。
在此结构中，由天线接收的射频信号先经过射频带通滤波器(RF BPF)、低噪声放大器(LNA)和镜像干扰抑制滤波器(IR Filter)后，进行第一次下变频，产生固定频率的中频(IF)信号。
然后，中频信号经过中频带通滤波器(IF BPF)将邻近的频道信号去除，再进行第二次下变频得到所需的基带信号。
低噪声放大器(LNA)前的射频带通滤波器衰减了带外信号和镜像干扰。
第一次下变频之前的镜像干扰抑制滤波器用来抑制镜像干扰，将其衰减到可接受的水平。
使用可调的本地振荡器(LO1)，全部频谱被下变频到一个固定的中频。
下变频后的中频带通滤波器用来选择信道，称为信道选择滤波器。
此滤波器在确定接收机的选择性和灵敏度方面起着非常重要的作用。
第二下变频是正交的，以产生同相(I)和正交(Q)两路基带信号。
超外差体系结构被认为是最可靠的接收机拓扑结构，因为通过适当地选择中频和滤波器可以获得极佳的选择性和灵敏度。
由于有多个变频级，直流偏差和本振泄漏问题不会影响接收机的性能。
但镜像干扰抑制滤波器和信道选择滤波器均为高Q值带通滤波器，它们只能在片外实现，从而增大了接收机的成本和尺寸。
目前，要利用集成电路制造工艺将这两个滤波器与其它射频电路一起集成在一块芯片上存在很大的困难。
因此，超外差接收机的单片集成因受到工艺技术方面的限制而难以实现。
3.4基于ADS2009对超外差接收系统设计与仿真3.2.1搭建射频前端电路与接收机频带选择性仿真图3-14 （外差式接收机电路）123456789-300-200-100-400freq, GHz d B m (V o u t _i )m1m1freq=dBm(Vout_i)=-12.000318.0MHz12345678910-45-40-35-30-25-20-50-15noisefreq, KHzV o u t _i .p n m x , d B c图3-15（中频I 通道仿真曲线）下面分析本振输出功率对接收机的影响，其电路原理图与零差式接收机结构基本相同。
图3-16（本振输出功率影响电路图）-25-20-15-10-55-301021.999913621.999913721.999913821.999913921.999914021.999913521.9999141LO_pwrd b m _o u tm1m1LO_pwr=dbm_out=22.0000.000图3-17（仿真曲线）-25-20-15-10-55-301061.999913661.999913761.999913861.999913961.999914061.999913561.9999141LO_pwrI F _g a i nm2m2LO_pwr=IF_gain=62.000Peak0.000图3-18（IF-gain 仿真曲线）LO_pwr-30.000-29.000-28.000-27.000-26.000-25.000-24.000-23.000-22.000-21.000-20.000-19.000-18.000-17.000-16.000-15.000-14.000-13.000-12.000-11.000-10.000-9.000-8.000-7.000-6.000-5.000-4.000-3.000-2.000-1.000IF_gain62.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.00062.000图3-19（整机增益数据）从图中可以看出仿真结果与输出功率是一致，必须有足够的本振功率输出才能使增益达到稳定的最大数值有关说明本振泄漏(LO Leakage)零中频结构的本振频率与信号频率相同，如果混频器的本振口与射频口之间的隔离性能不好，本振信号就很容易从混频器的射频口输出，再通过低噪声放大器泄漏到天线，辐射到空间，形成对邻道的干扰，图3给出了本振泄漏示意图。