UWB无线定位系统射频部分关键技术的研究与实现.pdf

独创性(或创新性)声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果; 也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。 本人签名: 日期: 关于论文使用授权的说明 本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容, 可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密在 年解密后适用本授权书。 本人签名: 日期: 导师签名: 日期: 万方数据万方数据摘要- I - 摘 要 超宽带信号抗干扰能力强, 功耗低, 良好的时间分辨率和多径分辨能力等特性, 使之在定位系统中有着广泛的应用前景。射频前端是其中的一个重点和难点。本论文重点研究了UWB 定位系统射频前端的技术与实现。 本文对射频晶体管宽带低噪声放大器的设计和实现进行了研究。介绍了射频宽带低噪声放大器的理论知识,并分析射频宽带低噪声放大器的设计过程(包括从电路方案的选择到电路仿真,再到电路的制作和测试) 。本设计的电路采用共射共基(Cascode)结构,匹配网络采用LC 滤波匹配网络实现,偏置电压由改进的电流镜提供。应用微波电路仿真软件 ADS 设计了频率范围为 ~ 超宽带低噪声放大器,其性能指标为:噪声系数<,带宽为1000MHz,增益>17dB,增益波动在2dB 以内,输入输出驻波比<。 论文设计了一个中心频率为650MHz、带宽为150MHz、, 输出功率为24dBm 和增益为18~20dB 的射频超宽带功率放大器。采用了MMIC 技术, 制作了射频功率放大器,并对其进行了调试和测试,测试结果表明,该超宽带射频功率放大器达到了预期的设计要求。 论文提出了一种新型平面单极子微带天线阵,以平面矩形单极子天线为原型, 通过改变辐射贴片的形状实现对原有天线性能的优化。, 相对带宽达33%,增益达 的宽频带四单元平面单极天线阵。通过仿真与实验表明,该天线在2~ 频带内反射系数均小于-15dB。 关键词:宽带放大器;宽带匹配技术;平面单极子天线;低噪声放大器(LNA); 超宽带(UWB) 。 万方数据摘要- II - Abstract The Ultra Wide-Band(UWB) signal isposten tially immune to multi-path fading,has very good time-domain resolution,a nd also has the ability of resi stant to channel multi-path. All the characteristics of the UWB signal ma ke it widely used in location system. However,the implementation of RF front-end is difficult and this thesis,the RF front-end of UWB location system are mainly studied. This paper deals with the process of RF broadband and low noise amplifier design and research. The theory and knowledge of the RF broadband LNA(including from the choice of the circuit topol ogy of broadband LNA to the simula tion of the circuit, from the implementation of the circuit to the test of the broadband LNA) are introduced.