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目的

  1、熟悉射频接收机整体结构。
  2、学习使用MATLAB工具进行行为级仿真。
  3、进行简单的通信链路预算。
  4、直观感受接收机各个模块对整体性能的影响。
  5、分析增益、线性度、噪声系数等参数。

一、原理

1、仿真工具

  MATLAB是一款功能强大的数学软件，针对不同领域提供各种工具箱，帮助设计者快速建模以及仿真。在本次实验中，主要用到MATLAB的$RF$ $Toolbox$。
  $RF$ $Toolbox$提供用于分析，处理和可视化RF数据的功能，可以分析$S$ 参数， 在$S,Y,Z,T$ 和其他网络参数之间转换； 并使用矩形和极坐标图以及Smith圆图图表可视化RF数据。
  $RF$ $Toolbox$ 内置$RF$ $BudgetAnalyzer$ 应用程序，可以让设计者从噪声，功率和非线性方面分析收发器链，并可以导出为$Simulink$块，$SPICE$网表或$Verilog$-$A$模块以进行时域仿真。

2、二次下变频超外超接收机

  二次变频就是先将信号变频到第一中频（如$9702$的$10.7MHz$），再将该第一中频通过第二次变频变换到通常的$455kHz$即第二中频。增加变频级数和使用较高的第一中频频率都有利于提高镜象抑制。
  二次变频的目的：提高镜象抑制能力和提高灵敏度。
  超外差式接收机的 优点 :
  1. 由于变频后为固定的中频，频率比较低，容易获得比较大的放大量，因此接收机的灵敏度可以做得很高。
  2. 由于外来高频信号都变成了一种固定的中频，这样就容易解决不同电台信号放大不均匀的问题。
  3. 由于采用“差频”作用，外来信号必须和振荡信号相差为预定的中频才能进入电路，而且选频回路、中频放大谐振回路又是一个良好的滤波器，其他干扰信号就被抑制了，从而提高了选择性。

二、要求

  使用RF Budget Analyzer应用程序搭建超外差接收机结构，并设置每个模块的参数。绘出各节点增益、噪声系数、OIP3曲线图。
  将LNA与后级放大器交换位置，对比输出噪声系数的变化，体会第一级的NF的重要性。
  将RF Budget Analyzer应用程序中设计结果导出到脚本，新建实时脚本，将导出代码粘贴进去。并在后面加上如下代码，生成曲线图，以及打开链路模型。

三、内容

  1、打开RF Budget Analyzer应用程序，选择相应模块点击添加到链路中。其中调制器可以作为混频器，Generic模块可以用来代替天线。(初步使用二次下变频)

  2、点击单个模块，在右侧设计各个模块的参数。注意RF Filter和IF Filter的中心频率分别为5.8GHz和400MHz。（二次下变频接收机设计过于繁琐，采用改变形式的设计）

  3、将链路模型导出到Simulink的Testbench中。在测试面板上更改输入信号功率，测试Gain、NF、OIP3的功率谱。

3.1、Gain测试：



3.2、NF测试：


3.2、OIP3测试：


3.4、IIP3测试：

总结

1、重新温习了RF接收机的整体结构，再次深入感受了各部分参数对于整个接收机增益、线性度、噪声系数等参数的影响。
2、学习了使用MATLAB工具进行行为级仿真的实验方法。并初步学习在实验过程中进行简单的通信链路预算。
3、直观感受到了RF接收机各个模块对整体性能的影响，体会到了RF接收机设计当中各个性能之间的折中与平衡关系。
4、激发了学习射频设计的兴趣，学会了体会所学理论知识直观感受的一种方法。将所学运用到实际的电路例子当中。
5、对于之前所学知识有了更为深入的理解，直观看到了单个模块参数对于接收机整体性能的影响。理解了第一级NF举足轻重的重要性。