VHF跳频电台接收机射频前端的仿真设计与研究

图4、预选滤波器仿真电路图

图5、仿真结果图

从图5中(a)，(b)，(c)的仿真结果中可以看出，中心频率为86．5 MHz时滤波器的带宽为3．9 MHz，插入损耗为5．352 dB。中心频率为60．5 MHz时滤波器的带宽为2．6 MHz，插入损耗为4．375 dB。中心频率为30．0 MHz时滤波器的带宽为1．5 MHz，插入损耗为5．764 dB。带宽和插入损耗在各频率点上出现不同的值，原因之一是通过改变电容值来改变中心频率，另一个原因是在仿真的过程中，把L3设定为一个固定值，因而在频率的高端出现了过耦合现象，频率的低端出现了欠耦合。实际电路设计时，L3是电感L1、L2的寄生电感，其值是在变化的。从仿真结果中还可以看出通过滤波器所得的频率响应是不对称的，信号在高于中心频率处的衰减速度要大于在低于中心频率处，这是因为所设计的跳频预选滤波器是通过电感耦合造成的，如果使用的是电容耦合则得到与仿真结果成镜像关系。总的来说，所设计的跳频预先滤波器的带内插损和带宽都达到了系统的设计要求，其中插损(4～6 dB)、带宽(1～4 MHz)，较好的实现了选频滤波作用。

2．2 低噪声放大器(LNA)的仿真

低噪声放大器(Low Noise Amplifier，简称LNA)，是接收机射频前端的重要组成部分。低噪声放大器主要有以下几个特点：首先，它位于接收机的最前端，要求噪声越小越好。为了抑制后面各级噪声对系统的影响，要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，增益又不能过大，并且要求放大器在工作频段内应该是稳定的。其次，它所接收的信号很微弱，低噪声放大器必定是一个小信号线性放大器。而且受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接收信号的同时又可能伴随许多强干扰信号混入，因此要求放大器有足够的线性范围。

2．2．1 LNA的稳定性分析

在设计小信号高频放大器时，应用S参数以评估主动元件的振荡倾向，也是一项不可或缺的程序。稳定性是说明主动元件在输入端和输出端，接上任何阻抗后仍能稳定工作，或是在与某些阻抗组合时，将引发振荡的特性。前者称为无条件稳定，后者称为潜在性不稳定。主动元件的稳定性，可凭借S参数的罗列特稳定因数K判定。在导出K之前，需先计算

罗列特稳定因数K为

2．2．2 高增益低噪声放大器仿真

图6、高增益低噪声放大器仿真电路图

图7、高增益下LNA的S参数

图8、高增益下LNA的噪声系数