基于ADS的2.4GHz收發(fā)系統(tǒng)射頻前端設計

　　利用式（6）計算可得：DRF=51．58dB。

　　利用ADS軟件對接收端進行S參數(shù)仿真，該仿真可以用于測量各個器件的S參數(shù)等。在本仿真中，可以看成是當2～3GHz，以1MHz為步長的各個頻率分量通過該接收端時，接收端對各個頻率分量的增益或衰減大小的仿真。仿真模型及仿真結果如圖3，圖4所示。

　　從圖4可以看到接收到的有用射頻信號和該信號所對應的鏡像頻率信號的大小。由于在混頻器前有抑制鏡像頻率信號的帶通濾波器，所以鏡像頻率信號與有用射頻信號相比非常小。如果沒有混頻器前的濾波器則會出現(xiàn)圖4（b）的仿真結果。鏡像頻率信號與混頻器混頻后會得到與中頻信號頻率相同的干擾信號，這一干擾信號無法通過濾波器移除，這樣就會形成對有用信號的干擾，使信噪比下降。因此在混頻器前放置高Q值的濾波器對抑制鏡像干擾非常重要。

　　利用ADS軟件對接收端進行大信號s參數(shù)仿真，用此工具對接收端進行仿真主要是為了測試接收端的1dB增益壓縮點P1db仿真的結果如圖5所示。

　　由仿真結果可以看出當輸入的信號功率為-19．45dBm時，接收端的總增益壓縮1dB。將發(fā)射端與接收端連接起來，并加入發(fā)射天線和接收天線，就可以構成整個收發(fā)系統(tǒng)的射頻前端模型。然后對整個射頻前端進行了諧波平衡仿真，仿真的原理圖如圖6所示，仿真結果如圖7所示。

　　由于信號頻率很高，如果通過發(fā)射天線發(fā)射到自由空間中，經過傳輸會產生巨大的損耗，該損耗可由式（7）算出：

　　假設傳輸?shù)木嚯x為d=1m，則Lf△40dB。實際的傳輸路徑并不是自由空間，而是比自由空間更為復雜的通信環(huán)境，在無線通信的損耗預測中，可以用Okumura或是Egli模型進行估計。在仿真中設置接收天線的增益為10dB，以使接收到的信號達到中頻解調的要求。由上面的仿真結果可以看出信號通過整個射頻前端時的信號頻率和大小的變化，設計的射頻前端可以滿足無線通信的要求。

　　3結語

　　通過對實際的集成射頻模塊的選擇，以及利用ADS對射頻前端的仿真，可以得到系統(tǒng)的一些重要性能指標，通過對這些性能指標進行分析，可以得出設計的射頻收發(fā)端是可行的，可以滿足實際無線通信環(huán)境對射頻系統(tǒng)的要求。另外，為了能夠在實際的應用中使收發(fā)前端實現(xiàn)最佳的性能，設計可以對噪聲與非線性的影響作進一步的分析，通過分析可以選用更合適的射頻模塊或對電路進行一些改進，以滿足特殊的信道對射頻前端的要求。