DMR终端锁相调频接收机的设计

欧洲电信标准协会(ETSI) 于2004年提出新型数字集群通信系统DMR(Digital Mobile Radio)，DMR系统与TETRA和iDEN系统相比具有易于实现、成本低廉等优势，已经开始受到国内外各大集群设备生产厂商的高度重视。

因此，文中提出一种专门针对DMR系统的接收机设计，对射频信号采用两次下变频，先后得到45.05 MHz和455 kHz的两个中频信号，最后再由鉴频芯片TA31 136解调得到语音信号。本方案具有成本低，性能良好，接收分辨率高，覆盖范围广等优点，已成功应用在我们开发的DMR数字终端设备上。

1、本接收机的总体设计方案

其中两个BPF均为分立元件搭建、陶瓷滤波器。MCF采用成品元件、IF AMP为三极管搭建，在此不进行详述。下面主要对各重要模块设计进行详细说明。

图1 总体方案

(1)低噪放LNA的电路设计。

本接收机用于实际批量产品，处于降低成本的考虑，低噪放LNA采用MOS管3SK318及外围电路来实现，其电路图，如图2所示。

图2 低噪放原理图

通过调节3SK318的偏执电路，当供电电压为5 V时，上图中有V₁=4.91 V，V₂=4.81 V，V₃=0.99 V，V₄=2.0 V，此时LNA的放大增益为20 dB。

(2)接收机本振锁相环电路设计。

本接收机的本振由MAX2620和MB15E03L所组成的锁相环频率合成器来提供。Maxim公司的MAX2620是一种使用非常方便的振荡器芯片，其内部组成，如图3(a)所示。MAX2620提供一个缓冲放大输出级，能够减少负载变化对振荡器频率的影响，供电电压范围为2.7～5.25 V，内部设有偏置电路以稳定其工作点，使工作受电源波动的影响减小，并具有电源关断能力，由SHDN端控制。两个互补的输出(OUT与OUT)可以构成两个单端输出或是一个差分输出，MAX2620采用双极技术，输出为集电极开路，因此输出需要上拉电阻。针对不同的负载两相输出功率分别可达-2 dBm和-10 dBm，在本设计中OUT输出已调频信号，OUT输出作为PLL反馈频率供鉴相使用。

图3 MAX2620内部结构及小信号等效模型

压控振荡器的设计采用传统的Colpitts共射串联谐振结构，这种结构可以工作在很宽的频率范围内以满足系统宽带要求。MAX2620采用双极设计结构，其交流小信号等效电路，如图3(b)所示，其中电容C₁，C₂，寄生电容C_p1、C_p2及跨导g_m决定了振荡器的输入阻抗为

Colpitts振荡器就是利用“负阻”原理实现振荡的。得到有源电路的输入阻抗及单端口网络参数S₁₁之后，构建与有源部分相对应的LC谐振槽路。VCO整体结构，如图4中MAX2620部分所示。搭建VCO后，测量得到VCO振荡频率范围为：420～470