通信混频器的设计与仿真文献综述

 2023-09-25 09:16:08

文献综述

本课题的现状及发展趋势:

《高频电子线路》是电子信息工程专业的一门重要专业基础课程,本课程系统地介绍了无线通信系统主要单元电路的组成与工作原理,主要内容包括:高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器调幅、检波与混频角度调制与解调以及反馈控制电路。

《高频电子线路》讲解了高频发射机和接收机的电路结构、工作原理和分析计算方法。该课程信息量较大,知识点多,且理论性强,对于大多数学生来说,课程的基本概念理解不难,听课时能懂,但是在解决具体的问题时就会感到困难。从教学方式上来分析,一些内容借助板书或多媒体课件进行绘图或分析计算时,不能直观地给学生讲解,并且不方便改变电路参数进行对比讲解。因此可以借助一些仿真软件来克服上述的不足。

Matlab是美国MathWorks公司出品的数学软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,并且编程环境简洁、调试方便。基于Matlab的仿真课程目前也是电子信息类专业的一门基础课程。 利用Matlab可以绘出调制波的波形和频谱,可以让学生更直观地了解调制解调的概念。

ADS-Advanced Design System,是美国安捷伦(Agilent)公司所开发的电子设计自动化软件,功能强大,仿真手段丰富多样,包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号处理仿真设计(DSP)等,并可对设计结果进行成品率分析与优化,大大提高了复杂电路的设计效率,是非常优秀的微波电路、系统信号链路的设计工具。[5]

本课题的价值:

本课题从多个角度深入地研究了通信混频器的教学案例。混频器最重要的应用是在接收机中将接收的信号变换为中频,以便进一步对信号进行放大和解调。它可以作为接收机的前置级或者作为低噪声前置放大器的后续级。混频器的性能对接收机以至整个系统有重要的影响,特别当它作为接收机的前置级时更是如此。由于研制频率很高的低噪声放大器至今仍比较困难,所以在毫米波、亚毫米波波段都不得不采用混频器作为接收机的前置级,这就使它成为在这些波段实现低噪声接收的关键性部件。[4]混频器除用于接收微弱信号外,还常常用于微波测试系统中。例如,利用混频器将信号变换为较低的频率,以便进行相位、衰减和频率等参数的测量。在这些应用中,由于工作电平较高,灵敏度一般不成为主要问题,但要求工作频带宽。随着混频器技术的发展,混频器的理论也得到了很大的发展。由用幂级数法、贝塞尔函数法分析小信号对非线性器件的作用,发展到用开关函数法分析大信号对非线性器件的作用,使理论和实践更加接近。后来,用信号流图法分析混频器,就更加直观、清楚混频器的基本功能是作频率变换(又称变量技术)。随着频率合成技术的发展,它已不仅用作超外差接收机前端的混频器,而且还可以用来作乘法器(即倍频器)、除法器(分频器)。双平衡混频器在锁相技术中还可作鉴相器使用。基于ADS的微波混频器的设计与仿真由于课堂理论教学和实验环节相脱节的问题,我们在课堂理论教学中增加实验演示。

《通信电子线路》课程一般主要采用理论教学加验证实验的方法进行,理论教学对各单元电路的构成原理等方面进行讲解。在验证实验中,学生通过高频通信电路实验箱,按照实验指导书进行连接,之后通过示波器等设备观测输出信号,得出实验结果。学生在实验中的主要工作就是进行电路的连接,得出测量结果,所以对电子线路的相关问题的分析和理解并不深刻。但如果使用了电路仿真软件,在讲授理论知识时,遇到概念不够直观的内容,采用仿真演示,通过软件仿真演示效果达到使抽象概念形象化的目的。这种教学方法在节省授课时间的同时,能够帮助学生更加直观地理解教学内容,增强课堂教学效果。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。