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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80d
(2)发射机 fpga产生40ns的时间窗载取165mhz的载波,将其频谱展宽,产生中心频率为165mhz、带宽为50mhz的脉冲信号,并送到saw扩展器,形成一个线性调频脉冲。saw扩展器采用南京54所生产的声表面波色散延迟线,带宽为20mhz,经过扩展后的脉冲只有20mhz带宽,扩展器衰减30db。此信号经过中频放大器ad8353放大后,与750mhz本振进行上变频到915mhz,经射频带通滤波器滤除带外杂波,再经max2235进行功率前置放大,由天线发射出去,形成询问信号。上变频芯片选用max2671,其射频输出范围400mhz~2500mhz。射频带通滤波器采用f5ce-d2系列的saw带通滤波器,它使用了特殊的dms双模saw技术,具有很好的带外衰减和通带平坦度,广泛应用在移动通信中。 询问信号发射完毕后,天线开关立即打到接收位置,为接收做好准备。转换开关采用mini公司的kswha-1-20,它是一种gsas开关,具有很高的隔离度,开关转换速度3ns。 (3)接收机 采用了超外差式接收机的设计方案,如图3。 回波信号到达接收机前端时,首先经过滤波处理。在接收机中有两个射频滤