六端口測距系統(tǒng)射頻前端研究與設計.pdf

1、基于六端口技術的零中頻接收機在無線通信領域中得到越來越廣泛的運用，利用六端口解調技術將射頻接收信號直接解調到基帶信號，一方面A&D器件不需要工作在射頻的頻段，另一方面也避免了使用鑒相器等昂貴的微波器件，由于這些優(yōu)點，我們對六端口測距系統(tǒng)射頻前端進行了研究和設計，并對構成前端的超寬帶Vivaldi天線，六端口結，本振源等主要部件進行了設計。
　　本論文的工作內容及創(chuàng)新點主要包括以下幾個部分：
　　1，六端口接收機系統(tǒng)的分析與研

2、究，綜合分析了各種接收機的優(yōu)劣點，在此基礎上闡述了直接變頻接收機采用六端口技術的原理與優(yōu)勢，推導了六端口技術的解調公式，并在最后提出了六端口技術在短距離微小移動距離測量的運用，對測距的原理和解調方法作出理論的推導。
　　2，六端口系統(tǒng)中最為核心的六端口結，本文設計了基于Wilkinson功分器和耦合器的微帶結構的六端口結，仿真了由一個Wilkinson功分器和三個耦合器組成的六端口結結構，工作頻帶在5.6GHz-6.2GHz，并對

3、其進行了仿真和實物加工，仿真和實測數(shù)據(jù)吻合，在整個頻段內仿真數(shù)據(jù)1,2兩端口的傳輸損耗系數(shù)優(yōu)于-7dB，四個輸出端口的相位差在頻段內保持穩(wěn)定，測試數(shù)據(jù)中兩端口傳輸損耗系數(shù)優(yōu)于-7.5dB，本振與射頻端口隔離度優(yōu)于-20dB。
　　3，超寬帶Vivaldi天線的設計，設計了兩款超寬帶Vivaldi天線，工作頻率是4GHz-11GHz，兩種結構分別為傳統(tǒng)的Vivaldi天線和新型的Vivaldi天線,在傳統(tǒng)的Vivaldi天線設計基礎

4、上，針對天線在低端和高端頻率處的增益下降，分別采用了矩形縫隙和零折射率超材料結構加載的方法提高了天線在低端和高端的增益，并對兩款天線進行了制作和測試，天線的駐波比均位于2以下，新型天線的增益在全頻段基本達到10dBi以上，測試仿真結果基本吻合。
　　4，點頻（5.8GHz）頻率源的設計，根據(jù)基于六端口技術射頻前端的分析，天線的發(fā)射和六端口結的本振輸入端需要的是同一個頻率的信號源，為此設計了該點頻源，確定了點頻源采用了PLL技術來實