无线通信论文：无线通信 功率放大器 晶体振荡器

无线通信论文：无线通信功率放大器晶体振荡器【中文摘要】无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间传播的特性进行信息交换的一种通信方式。近些年无线通信技术的发展,给人们之间的通信带来很大的方便,应用也越来越广泛。本论文主要对高频段的无线收发电路进行研究,文中给出了此设计的过程及最终的实现电路,并详细分析了电路的工作原理。首先本文分别对调制解调器、功率放大器、晶体振荡器、混频器和检波器等进行理论分析,根据原理的分析结果设计出各个模块的相应电路。然后采用PSPICE对电路进行仿真,根据仿真结果对电路进行优化,使电路工作在最佳的状态。最后根据理论分析的结果和设计的原理图,进行无线收发电路的构建。调制电路采用了ASK调制方式,电路由高速CMOS门电路来实现。本地信号源一个CMOS皮尔斯振荡器,此振荡电路简单、性能稳定、电流驱动能力强,能够很好的满足本设计的要求。功率放大器采用的是高效率的C类功率放大器,后级是一个巴特沃斯型低通滤波器,滤波后通过匹配电路和天线连接,最后经过天线发射调制信号。接收电路的前级功放是由MC1350构成,放大后的信号经本地振荡电路进行混频,输出的中频信号经过检波电路进行检波,检波后通过电压比较器把模拟信号转换为数字信号,至此完成了信号的解调。本论文根据设计的实际电路进行了测试,能够满足本设计的指标要求。此电路思路明确,结构简单,易于实现,有一定的实用价值。【英文摘要】Wirelesscommunicationisakindofcommunicationmannerwhichcanexchangeinformationusingelectromagneticwavesthatpropagateinfreespace.Inrecentyears,thedevelopmentofthewirelesscommunicationtechnologyhasmadethecorrespondenceamongpeoplebecomemoreconvenient,anditsapplicationismoreandmorewidely.Inthisthesis,astudyisperformedabouttheHighfrequencywirelesstransceiver,hasproducedthisdesigndetailedprocessandthefinalrealizationelectriccircuit,andtheelectriccircuitprincipleofworkisdeeplystudied.Firstofall,thispapergivesatheoreticalanalysisofthemodem,poweramplifier,crystaloscillator,mixersanddetectorsanddesignsthecorrespondingcircuitofeachmodulebasedontheresultsofanalysisofprinciples.ThenPSPICEisusedtosimulatethecircuittooptimizethecircuit,accordingtotheresultsofsimulationmakethecircuitworkinthebestcondition.Finally,ahardwarecircuitisfabricatedbytheresultsoftheoreticalanalysisanddesignedschematics.ThetheoryofASKisusedinthemodulationsystem,andthecircuitisrealizedbythehighspeedCMOSgate.ACMOSPierceoscillatorcircuitisusedforitsexcellentfrequencystability,simpledesign,andhighdrivelevel,whichmeetstherequirementsofdesign.AhighefficiencyClassCamplifierisusedindesign.ThelatterclassisaButterworthlow-passfilterwhichconnectstheantennathroughthematchingcircuitafterfilteringandfinallylaunchesthroughtheantenna.PREAMPisconstitutedbyMC1350andtheamplifiedsignalismixedbythelocaloscillatorcircuit.TheoutputoftheIFsignalisdetectedthroughthedetectorcircuitandthentransformtheimitativesignalsintodigitalsignalsthroughavoltagecomparatorafterdetecting,thuscompletedthesignaldemodulation.Thedesignedelectriccircuitistested,andtheresultcansatisfythedesignspecification.Thiselectriccircuitmentalityisclear,simple,easytorealizealsohasacertainusefulvalue.【关键词】无线通信功率放大器晶体振荡器滤波器PSPICE【英文关键词】WirelessCommunicationAmplifierCrystalOscillatorFilterPSPICE【目录】高频无线收发电路的研究与设计摘要4-5Abstract5第1章绪论10-131.1.无线收发电路的概念101.2.课题的研究意义10-121.2.1.无线电传输的发展历史10-111.2.2.无线电的应用111.2.3.无线通信中收发电路的研究意义11-121.3.论文章节安排12-13第2章无线收发电路的基本组成及其工作原理13-202.1.通信系统的基本结构13-142.1.1通信系统的结构框图132.1.2无线通信的分类13-142.2.无线收发电路的调制与解调14-162.2.1调制与解调的基本概念14-152.2.2本设计的调制与解调15-162.3.无线收发电路的基本组成16-202.3.1.无线发射电路的结构16-172.3.2.无线接收电路的基本结构及其原理17-20第3章无线发射电路的设计20-463.1.功率放大器的设计20-253.1.1功率放大器基础20-213.1.2功率放大器的主要技术指标213.1.3影响放大器输出功率的主要因素21-223.1.4提高放大器输出功率的方法223.1.5工作状态的选择问题22-233.1.6类放大器的工作原理23-243.1.7小功率放大器的设计24-253.2.滤波电路的设计25-283.2.1.滤波器的基本概念25-263.2.2.巴特沃斯型低通滤波器的介绍26-273.2.3.巴特沃斯型低通滤波器归一化的设计方法273.2.4.巴特沃斯型低通滤波器归一化的设计步骤27-283.3.振荡器的设计28-433.3.1.放大器和振荡器的关系29-303.3.2.震荡的建立与稳定30-313.3.3.振幅平衡条件和相位平衡条件31-323.3.4.振荡器的基本分析方法32-343.3.5.LC正弦波振荡器34-353.3.5.1.LC三点式振荡器相位平衡条件的判断34-353.3.6.电容式三点式振荡器35-373.3.7.石英晶体振荡器37-433.3.7.1.石英晶体上的标称的频率和实际的振荡频率393.3.7.2.一个并联晶体振荡器的设计39-403.3.7.3.一种用CMOS倒相器构成的简易的振荡器40-423.3.7.4.反相器74HCU04与74HC04在晶体振荡器中的微小差别423.3.7.5.CL1和CL2电容的设置423.3.7.6.反相器晶体振荡的频率423.3.7.7.振荡频率微调的方法42-433.4.调制电路设计43-46第4章无线接收电路设计46-584.1.接收机的主要功能规格46-474.1.1.灵敏度464.1.2.噪声因素与噪声度46-474.1.3.选择性474.1.4.动态范围474.2.接收电路高频放大器的设计47-504.3.混频电路设计50-584.3.1.混频器的原理50-514.3.2.混频器的设计51-524.3.3.检波电路和模数转变电路的设计52-564.3.3.1.二极管检波的工作原理534.3.3.2.二极管大信号检波的主要参数53-554.3.3.3.检波器参数的选择554.3.3.4.检波器的设计55-564.3.4.模数转换电路设计56-58第5章无线收发电路的SPICE仿真58-665.1.晶振电路的仿真58-615.1.1.绘制电路图58-595.1.2.直流参数扫描59-605.1.3.瞬时参数分析605.1.4.振荡器仿真60-615.2.调制和发射电路仿真61-645.3.接收电路仿真64-66第6章总结66-67参考文献67-69个人简历69在学期间学术论文发表情况69-70致谢70