5.8GHz微波接收机电路art计

求得RSU接收机的灵敏度为：
　　
　　Pmin=(-114+4.2+10.5)dBm≈-99dBm<-97dBm
　　
　　故可以满足系统的设计要求。
　　
　　1．4RSU接收机的动态范围
　　
　　动态范围是指以某种方式降低接收机性能的较强带外信号电平与极微弱信号之比。通常考虑的弱信号就是接收灵敏度。动态范围通常有两种表现方式，即用IdB增益压缩表示的单音动态范围和三阶互调表示的双音动态范围。本接收系统中，主要考虑单音动态范围。RSU接收机总的三阶互调输入截断点(IP3)3为：
　　
　　
　　
　　(6)式中，(IP3)1=射频带通滤波器的I/P=∞，(IP3)2=第一级LNA的IP3=15dBm，(IP3)3=第二级LNA的IP3=23dBm；(IP3)4=混频器的IP3=14dBm；Gi为以上各级的增益，其中G2=15dB，G3=9dB，两级共24dB，其他增益值如图2所示。故可求得：
　　
　　,
　　
　　得(／P3)o=-8dBm。
　　
　　一般而言，IdB输入压缩点Pldb-in要比三阶互调截断点约低10dB，所以RSU接收机总的Pldb-in约为-18dBm，故接收端动态范围为-99dBm--18dBm。本系统正常通信时接收端工作信号范围为-97dBm--84dBm，但因为发射机的输出功率为18dBm，而收发天线之间的隔离度>38dB，考虑发射的强信号耦合，则接收机收到的最大信号Pmax=(18-38)dBm=-20dBm。故实际接收射频信号端动态范围为-97dBm~-20dBm。显然，RSU接收机的动态范围满足系统的要求。
　　
　　1．5RSU接收机的微波部件设计、仿真和制作
　　
　　射频带通滤波器采用耦合微带线三级级联方式，结构紧凑，寄生通带的中心频率较高，适用频带范围大。图3为带通滤波器仿真的S21和S11参数图，带通滤波器3dB带宽为5．65GHz~5．95GHz，在5．3GHz和6．3GHz带外频率点处衰减>20dB。实际测试的带内插损S21比仿真设计的要大1~2dB，这是因为滤波器相对频带仅为4％左右，此时耦合线的辐射损耗对Q值影响大，导致带内衰减加大。
　　
　　图3
　　
　　扇形线应用于微波有源器件的直流偏置电路中，它与隔直电容一起确保直流偏置与射频信号的隔离。扇形的长度和连线长度都为中心频率1／4波长左右，连线一般作成弯曲的形式，便于对其长度进行微调，夹角为45度如图4扇形线的S11和S22参数仿真图所示，扇形偏线在5．7GHz~5．9GHz频段内，插损小于0．5dB，其回波损耗约大于40dB，故能较好地对射频信号进行隔离。
　　
　　2接收机电路设计技术
　　
　　2．1OBU电路设计
　　
　　OBU电路框图如图5所示，SB_out为唤醒直流输出最大信号，DATA_out为解调后的下行FMO码输出，MOD为下行的2MHz载波的BPSK调制信号输入端，OBU有闲置、下行和上行方式三种工作模式，由WKin和T／R来选择控制。OBU的唤醒灵敏度约为-40dBm，转发损耗约为-6dB。在PCB制作时，要注意周边器件尽量靠近IC，布线尽量短，减少分布参数的影响。在RF端口接一1／4波长的短接线到地，保护OBU不受静电或其它瞬态干扰损坏。
　　
　　图4
　　
　　2．2RSU接收机低噪声放大电路
　　
　　为了更好地达到噪声与增益的平衡，本系统采用了两级低噪声放大。要把idb压缩点小、噪声系数小和增益大的作为前级放大。要注意低噪曹的防静电保护和电磁屏蔽，防止其振荡影响性能。
　　
　　2．3RSU接收机混频器电路设计
　　
　　一般说来，无源平衡混频器的性能最好，它具有较高的二阶、三阶截获点，有更好的噪声平衡性能，但缺点是需要大的本振功率并具有较大的变频损耗。这里采用无源双平衡混频器MMIC，在RF信号频率为5．8GHz、本振LO输入功率为10dBm的情况下，变频损耗为8dB，双边噪声系数为5dB(双边带为8dB)，输入1dB压缩点为9dBm，三阶互调截断输入点为14dBm，本振-射频信号的隔离度为30dB，本振-中频的隔离度为25dB。
　　
　　2．4RSU接收机中频滤波／放大电路
　　
　　中频系统的频率特性如中心频率、通频带、带内起伏、带外衰减等主要取决于中频滤波器，通常为LC型滤波器，这里采用低通-高通构成的带通滤波器。BPSK信号的频谱类似载波抑制的双边带，其带宽为基带信号带宽的2倍，

《5.8GHz微波接收机电路art计(第2页)》