射频前端强电磁脉冲防护研究进展

未来战争条件下,人为产生的强电磁环境的攻击对通信系统构成了重大威胁,其射频前端电路在强电磁脉冲环境条件下,极易出现性能降级和损毁,导致通信系统工作异常甚至完全失效.因此,研究强电磁环境效应以及强电磁脉冲防护理论与方法,对于提高通信装备在强电磁环境下的生存能力具有重要的意义.文中阐述和分析了射频前端强电磁脉冲防护的的研究内容,并围绕电磁脉冲效应研究、电磁脉冲防护技术研究、电磁脉冲防护标准与效能评估这3个基本内容,从理论分析、建模仿真和实验评价等角度对现阶段国内外开展的电磁脉冲防护研究工作进行了概述和分析,并对射频前端强电磁防护的研究方向和研究重点进行了展望.     

超短波射频通道强电磁脉冲防护模块研究

简要介绍了现有的强电磁防护器件、电路模块信号以及强电磁脉冲的响应特性,得到了一种能用于超宽带电磁脉冲通道防护的防护模块设计方案;并对超短波防护模块几种不同方案的防护效果进行了对比测试,结果表明,使用带通滤波器时其防护效果最好,最高可达36dB以上,具有较好的电磁脉冲防护效果。     

雷达系统对强电磁脉冲的防护研究

核爆炸和电磁脉冲武器产生的强电磁脉冲能够通过对雷达天线、电缆的耦合以及孔缝、窗口的穿透,干扰雷达系统的正常工作,对雷达系统造成破坏。该文主要对雷达系统在受到强电磁脉冲冲击时所产生的效应和需要采取的防护措施进行了初步的探讨。     

多模移动通信射频前端设计与实现

针对3GPP基本要求和移动通信的发展趋势,设计一种应用软件无线电技术的多模移动通信射频前端电路方案。在软件无线电思想下进行射频前端电路方案的对比分析,完成对射频前端的滤波器、混频器、放大器、AD/DA等模块设计,并对电路进行SI仿真及PCB设计实现,严格按照3GPP技术要求测试射频模块的各项指标。结果表明,相位噪声小、转换灵敏度高,满足设计要求。     

接收机射频前端电路的仿真设计

软件无线电的基本思想是构建一个通用的硬件平台,将模数转换尽可能的靠近天线,并尽量通过软件来实现无线电功能。作为软件无线电关键技术之一的射频前端技术,射频前端主要完成低噪声放大、滤波、混频等功能,实现模拟射频信号和模拟中频信号之间的转换,从而解决A/D和D/A的速率、精度等无法达到对射频模拟信号直接进行采样的问题。以直接变频结构为基础,在确定集成芯片的基础上进行了接收机射频前端电路的仿真,并对仿真结果进行了分析。     

无线发射系统的射频前端设计

无线发射系统被广泛的应用,对它的射频前端进行研究十分重要.该射频前端包括滤波器模块、混频器模块、放大器模块、功放模块、天线模块,方便对后期基于FPGA数字中频部分产生的10.7 MHz中频信号进行处理,然后得到具有一定功率的433.92 MHz射频信号,并有效发射.最后对各个模块进行调试与测试,验证了该射频前端设计的正确性,实现了对数字中频输出声音信号的发射转换.     

专用短波接收机射频前端预选滤波器设计与实现

介绍了一种利用归一化算法结合经典福斯特法实现射频滤波器的方法．针对专用短波接收机射频前端预选滤波器，详细阐述了无源LC滤波器的设计方法；分析总结了滤波器实现过程中的一些经验；利用专业仿真软件对所设计的无源LC预选滤波器进行仿真，并最终实现系统要求的无源LC滤波器．     

GPS双频M码接收机射频前端 设计与实现

介绍了GPS信号体制、新型军用M码的产生方式及其特点,并将新型M码信号与传统GPS信号做了对比。采用超外差式结构分离元器件方案完成了系统的设计并给出了组成原理框图。然后对原理框图中每一个功能单元的电路实现进行了设计,合理选择了低噪声放大器、功分器、射频滤波器、射频放大器、混频器、本振发生器、中频滤波器、中频放大器、数控衰减器、末级放大器等,根据选择的器件完成了原理图以及PCB设计,并为系统设计了屏蔽盒。最后对系统相应的指标进行了测试,测试结果表明该射频前端达到了要求的技术指标。     

导航接收机数字化射频前端的设计与验证

针对传统导航接收机射频前端在实现多频点信号接收时复杂度高、灵活性差的问题,提出了一种基于直接射频采样的数字化射频前端设计方法．该方法针对整个导航频段信号主要集中在低频和高频2个频段的特点,将这2个频段视为2个整体的带通信号,通过多带通信号采样率选择算法选定射频直采的采样率;由于采样率较高,设计了一种滤波抽取网络来降低数据速率,它利用了射频直采专用A／D可输出半采样率数据的特性,最终实现了各频点导航信号的下变频和分离．该设计方法只需修改软件就可实现多频信号接收,使得系统灵活性大大增加．实验证明该方法是有效的．     

指挥工程电磁脉冲的侵入与防护

电磁脉冲炸弹是信息战中的利器之一,是一种介于常规武器和核武器之间的新式大规模电子设备的杀伤性炸弹,高空爆炸时威力相当大,所产生的高强度电磁脉冲,能够导致半径数千米内所有电子设备瘫痪,还可以通过暴露在地面上的天线等设备产生感应电流,一直钻进地下,破坏地下指挥工程内     

6.2～9.4GHz DC-OFDM超宽带接收机射频前端设计

设计了一个用于6.2~9.4 GHz超宽带中国国家标准的接收机射频前端.通过采用共栅输入、电容交叉耦合的低噪声放大器和正交跨导级合并的折叠型混频器,实现了对UWB小信号的放大和下变频.设计方案采用TSMC 0.13μm 1P8M RF CMOS工艺流片验证并进行测试.测试结果表明,输入匹配在6.2~9.4 GHz频段内...     

通信基站雷电电磁脉冲的防护

分析了雷电电磁脉冲特性和频谱,讨论了雷电流的峰值比率以及雷电电磁脉冲的能量比率积累的频率分布范围,尝试采用高通滤波器来实现通信基站信号避雷的方法,2002年起应用于广东强雷区清新县八片山的通信基站取得了较好的效果．     

0.25 μm CMOS蓝牙射频接收机前端

采用TSMC 0.25 μm CMOS工艺，设计了一种2.4 GHz CMOS低中频结构的蓝牙射频接收机前端.整个接收机前端包含全差分低噪声放大器、混频器以及产生正交信号的多相滤波器.叙述了主要设计过程并给出了优化仿真结果.采用Cadence SpectreRF进行仿真，获得了如下结果：在2.5 V工作电压下，中频输出增益为21 dB，噪声系数为7 dB，输入P 1 dB为-21.3 dBm，IIP3为-9.78 dBm，接收机前端总的电流消耗为16.1 mA.     

计算机机房电磁脉冲的防护

随着电子技术的迅猛发展,各类电磁干扰的问题也日益突显。一方面电子设备的广泛应用造成了严重的电磁噪声干扰环境;另一方面,电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展,电磁干扰,特别是雷电电磁脉冲干扰对这些设备和系统的影响越来越突出,对这些设备和系统造成损坏事故的发生率逐年增高。因此,本文就计算机机房的LEMP干扰与防护问题进行初步的探讨。     

X波段FMCW导航雷达射频前端设计与实现

针对基于锁相环技术的雷达射频前端无法快速变频,以及传统雷达采用多次倍频、混频带来较大杂散的问题,提出一种将直接数字频率合成(direct digital synthesizer, DDS)技术、上变频技术和倍频技术相结合的射频收发前端设计方案。该设计方案中DDS具有输出信号灵活、变频快速等特点,使输出的雷达信号具有高稳定性和高准确度;同时该设计采用零中频接收机方案,降低设计的复杂度并减少镜像频率的干扰。对系统方案进行了对比分析,得到了较优设计方案,并根据设计方案完成芯片选型;利用ADS2012仿真软件进行了链路仿真并参考芯片数据手册完成原理图绘制和印制电路板(printed circuit board, PCB)布局布线;完成了元器件焊接和硬件测试。实测结果显示,此设计方案基本满足X波段调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)导航雷达射频前端的设计要求。     

2.4 GHz频段射频前端高线性度SiGe低噪声放大器设计

为满足高性能射频前端接收部分对高线性度的需求,基于SiGe BiCMOS工艺设计并实现了一款工作在2.4 GHz频段的高线性度低噪声放大器（Low Noise Amplifier,LNA）.该放大器采用Cascode结构在增益与噪声之间取得平衡,在Cascode结构输入和输出间并联反馈电容,实现输入端噪声与增益的同时匹配.设计了一种改进的动态偏置有源电流镜以提升输入 1 dB压缩点及输入三阶交调点的线性度指标.为满足应用需求,LNA与射频开关及电源模块集成组成低噪声射频前端接收芯片进行流片加工测试.测试结果表明：在工作频率2.4 ~2.5 GHz内,整个接收芯片增益为14.6 ~15.2 dB,S11、S22<-9.8 dB,NF<2.1 dB,2.45 GHz输入1 dB压缩点为-2.7 dBm,输入三阶交调点为+12 dBm.芯片面积为1.23 mm×0.91 mm.该测试结果与仿真结果表现出较好的一致性,所设计的LNA展现出了较好的线性度表现.     

新材料在电磁脉冲防护中的应用

介绍了电磁脉冲武器的特点和电磁脉冲防护的几种途径,并对新材料在电磁脉冲防护中的应用进行了探讨,为进一步进行电磁脉冲防护研究提供基础。     

无线接收机RF前端研究

移动通信的迅速发展,对无线接收机提出了严格的要求,既低功耗,高可靠性、低价格,以及更小的尺寸。接收机射频前端的设计是实现这一的关键。本文从无线接收机前端的拓扑民路技术、实现了工艺三方面概述了无线接收前端设计的进展并将来的发展进行进行了探讨。     

雷电电磁脉冲的辐射耦合效应及其防护

本文介绍了雷电电磁脉冲辐射耦合效应的危害,并给出了对雷电电磁脉冲辐射耦合效应危害的防护措施。     

软件无线电中的数字前端

介绍了软件无线电和数字前端,论述了数字前端实现的问题。