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四相调制(QPSK)发射机的设计方案
发布时间:2015-04-07 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
2.3 本振设计
本振电路产生射频本振信号。由于正交相位调升压电感制对本振信号的性能要求较高，且本系统中采用直接射频调制，为达到一定的载波泄漏控制，应选择差分输出的本振电路。本方案选用ADF4360-1集成锁相环(PLL)电路产生射频本振。ADF4360-1是AD公司的一款集成VCO的完整锁相环芯片，体积小，使用方便，性能可靠等特点。封装仅有4 mm×4 mm，能够输出2 050～2 450 MHz的射频信号，采用3线串行接口控制。
2.4 调制电路
调制电路主要完成直接射频调制功能。它采用经过滤波的双路差分调制信号对射频本振进行调制。本设计选差模电感择了AD公司生产的正交调制器AD8346，它是一款宽频段正交调制器，工作频段为800～2 500 MHz，具有调制精度高，噪声电平低等特点，其相位误差为1°，I，Q幅度不平衡度为0.2 dB，噪声电平为-147 dBm/Hz。本项目使用频率为2.2～2.3 GHz，通过合理电路布局和端口匹配，达到了较好的调制效果，实测矢量调制误差为2%～3%。
2.5 放大电路
由于射频调制后信号幅度较小，所以必须进行有效的放大，以达到需共模电感要的功率。在本方案中采用了两级射频放大器，第一级采用HMC47 8MP86，第二级采用HMC457QS16G，两级放大器的输入输出为50 Ω匹配，HMC478的增益高，噪声系数低，线性度好;HMC457的输出功率大，其1 dB压缩输出可达30.5 dBm。两级放大器的增益共有41 dB，扣除级间匹配等损失，最终输出29 dBm。两级放大器都是Hittite公司的工业级产品，可以满足-40～+85℃的温度环境，并且都采用表面贴装的封装形式，抗冲击振动能力强。
差模电感器2.6 射频滤波电路设计
射频放大电路不可避免存在一定的非线性，会产生工作频率的谐波，为降低带外辐射，减小对其他系统的干扰，设计了微带低通滤波电路，功率电感器对谐波进行抑制。
2.7 电源设计
电源电路用于将12 V非稳压输入转化为发射机各部件使用的5 V和3.3 V电压。其中5 V为接口电路和放大电路供电，因耗电较大，而选择了DC/DC转换电路，以达到较高的转换效率;3.3 V用于锁相本振电路，采用线性稳压电路通过对5 V降压得到，以降低纹波。在设计中分别采用了LT公司的LT3431和LT1962。在印制板布线时为减小电源纹波，对电源布线进行了详细的优化。
3 设计结果
本项目在一片φ75 mm的电路板上完成了电路设计，装配完成后进行了级间匹配调整。最终达到的指标是：本振相位噪声为-95dBc/Hz@1 kHz;本振杂散抑制为72 dBc;输出信号功率为29 dBm;输出信号EVM为5.5%。
4 结语
本发射机已研制完成，通过高低温、冲击、振动等环境试验，参与了某低空遥测系统实弹发射试验。在整个过程中，发射机的工作稳定可靠，可以达到设计目标。
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