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一、软件无线电的射频前端结构
软件无线电的射频前端扮演着关键角色,它主要负责滤除不需要的信号,调整射频信号的频率与电平,使之与ADC兼容。设计目标是降低引入噪声,增强信号适应性,提供宽广的频带和大动态范围。
射频前端有三种常见结构:多次变频的超外差结构、直接变换的零中频结构和不变频结构。多次变频的超外差结构与直接变换的零中频结构适用于宽带中频采样的软件无线电系统,而不变频结构则适用于射频低通或射频带通采样的软件无线电系统。
二、射频前端的组成模块
射频前端主要由滤波器、放大器、混频器、本地振荡器和功率放大器组成。
滤波器:滤波器通过预处理信号,提高接收与发射模块之间的隔离度。种类有LC滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器及机械谐振器,根据工作频率范围、Q值和应用场合进行比较。
混频器:实现信号频率搬移,通过非线性运算(如二极管)输出和频及差频信号。混频器分为无源与有源两种类型,实现方法有三种。
本地振荡器:提供输出频率纯度高、切换速度快的信号源。性能指标包括频率范围、最小频率步进、建立时间、相位噪声和谐波失真等。
放大器:使用线性放大器,防止产生非线性产物。宽带放大器通过前馈和反馈技术提高杂波指标和稳定带宽。
功率放大器:输出功率取决于信号传播距离,范围从几十毫瓦到几千瓦。设计时需考虑提高效率与线性度,信号峰平比与功放线性度紧密相关。
通过分析软件无线电的射频前端,我们可以了解到其关键组成部分及其功能,为设计和优化系统提供依据。