楊翠娥

(太原工業(yè)學(xué)院，山西 太原 030008)

0 引言

隨著我國(guó)高分辨率衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的發(fā)展，接收數(shù)據(jù)碼速率的提高使得地面接收系統(tǒng)工作頻率及信息帶寬將增加，這樣中頻帶內(nèi)各階交調(diào)頻率的組成更為復(fù)雜，同時(shí)對(duì)鄰近頻段的干擾抑制難度增大，因此有必要對(duì)下行信道中超外差式接收機(jī)的變頻方案進(jìn)行分析研究[1]。

1 變頻方案設(shè)計(jì)

在超外差式接收機(jī)中，通常有二次變頻和一次變頻兩種方式。二次變頻的主要目的是提高鏡像干擾的抑制能力。具有接收靈敏度高、選頻特性好的優(yōu)點(diǎn)。但是由于兩次變頻，累積相位噪聲，會(huì)引起誤碼率惡化。同時(shí)還有電路復(fù)雜，成本高的問題[2]。相比而言，一次變頻電路簡(jiǎn)單，成本較低，適于大規(guī)模工程項(xiàng)目生產(chǎn)應(yīng)用。雖然通頻帶較寬，易受干擾，但只要適當(dāng)選擇中頻頻率和變頻方案，輔以通帶性能良好的濾波器，同樣可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)帶外抑制、鏡像抑制的指標(biāo)要求。

圖1給出了中頻頻率為1 200 MHz超外差接收機(jī)二次變頻和一次變頻模式的頻率變化流程圖。

圖1 超外差接收機(jī)頻率變化流程圖

2 ADS軟件建模

ADS全稱為Advanced Design System，這是由Agilent公司打造的一款專業(yè)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，主要用于微波射頻領(lǐng)域的仿真操作，隨著軟件的不斷升級(jí)，目前該軟件已經(jīng)被各大院電子院校以及通信仿真領(lǐng)域的研究人員廣泛使用[3]。本文采用ADS軟件對(duì)變頻方案進(jìn)行系統(tǒng)建模，由于超外差式接收機(jī)最大缺點(diǎn)是組合干擾頻點(diǎn)多，故采用ADS軟件建模分別分析兩種變頻方式的組合干擾，進(jìn)一步確定變頻方案。

圖2是兩種變頻方式的仿真原理圖，仿真條件為：輸入頻率7 950 MHz～8 950 MHz，輸出頻率1 200 MHz。

3 仿真分析

分別對(duì)低(7 950 MHz)、中(8 450 MHz)、低(8 950 MHz)三個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行仿真，其中一次變頻7 950 MHz頻點(diǎn)的仿真結(jié)果見圖3(a)，二次變頻7 950 MHz頻點(diǎn)的仿真結(jié)果見圖3(b)。結(jié)果表明：一次變頻方案組合干擾最少，性能最優(yōu)。其他兩個(gè)頻點(diǎn)仿真結(jié)論相同。故一次變頻方案適合應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目工程。

圖2 組合干擾分析仿真原理圖

圖3 不同變頻方式下的中頻接收仿真結(jié)果(7 950 MHz)

4 結(jié)束語(yǔ)

變頻技術(shù)是通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，在目前通信技術(shù)高速發(fā)展的今天。通信的工作頻率及帶寬越來(lái)越高，帶來(lái)的就是對(duì)于變頻后組合干擾頻率的抑制問題。本文對(duì)一次變頻和二次變頻在結(jié)構(gòu)組成及干擾等方面進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果表明：一次變頻方案電路簡(jiǎn)單，成本低，變頻后產(chǎn)生的干擾頻點(diǎn)少，只要輔以通帶性能良好的濾波器，同樣可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)帶外抑制、鏡像抑制的指標(biāo)要求，適合應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目中。

[1] 劉嘉興.飛行器測(cè)控與信息傳輸技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011.

[2] Rodger E Ziemer.數(shù)字通信原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3] 朱斌.TDRSS基帶信號(hào)處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].重慶：重慶大學(xué),2007.