為了滿足系統(tǒng)對動態(tài)范圍和靈敏度的要求，信號在通過LNA 后，設(shè)計了增益控制鏈路。該鏈路由驅(qū)動放大器和AGC 構(gòu)成。通過后端的功率檢測，當(dāng)小功率信號接收下來時，通過改變AGC 的控制電壓減小衰減量，當(dāng)大功率信號接收下來時增加衰減值，以提高接收機的動態(tài)范圍指標(biāo)。如下圖所示：

圖2、AGC 電路原理圖

3.2、接收機本振鎖相環(huán)路的設(shè)計

圖3、瑣相環(huán)原理圖

接收機通過混頻實現(xiàn)射頻變頻到基帶，而且采用的是超外差式結(jié)構(gòu)的接收機，因此在本設(shè)計中我們需要設(shè)計兩個本振源。系統(tǒng)設(shè)計要求本振信號頻率精度和穩(wěn)定度高，相位噪聲小，所以選擇鎖相環(huán)實現(xiàn)本振生成。鎖相環(huán)是一種建立在相位負(fù)反饋基礎(chǔ)之上的閉環(huán)控制系統(tǒng)^[5]，對相位噪聲和雜散具有很好的抑制作用，在電視，儀器，通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。該接收機本振設(shè)計我們采用ADI 公司的瑣相環(huán)系列芯片^[6-7]做本振的設(shè)計，其可應(yīng)用于無線射頻通信系統(tǒng)，是性價比很高的電荷泵鎖存芯片。

在設(shè)計中，通過編寫程序由單片機實現(xiàn)提供給瑣相環(huán)的CLOCK，DATA 和LE 信號，在頻率合成器芯片內(nèi)部完成參考晶振R 分頻和壓控振蕩器N 分頻相位的比較，并且轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的線性電壓后，經(jīng)過3 階環(huán)路濾波器濾出高頻干擾信號后，得到一個穩(wěn)定電壓來控制壓控振蕩器的輸出，最終的信號頻率通過兩個鎖相芯片被分別鎖定在第一和第二本振頻率上。

圖4、第二本振的瑣相環(huán)入瑣過程

從圖4，第二本振的入鎖過程我們可以看到瑣相環(huán)的入鎖時間在40us 左右，滿足要求。采用單片機提供鎖相的控制字的優(yōu)點就在于：利于及時修改，便于操作。下面是本振的實際電路圖，包括第一本振鎖相芯片和第二本振鎖相芯片，其共用一個10MHz 的晶振：

圖5 實際的第一、第二本振電路圖

3.3、解調(diào)

接收機解調(diào)部分采用AD 公司的解調(diào)芯片，該芯片工作頻率從50MHz 到1000MHz，包括正交下變頻器，內(nèi)置可控增益放大器和偏置電路。其內(nèi)置VGA，控制電壓由外部提供并可調(diào)增益大小，增益可調(diào)范圍為44dB。

輸入芯片的中頻信號為了滿足芯片的輸入功率要求，加入了功率驅(qū)動放大鏈路，經(jīng)放大后輸入解調(diào)芯片的功率約為-40dBm 左右。因為解調(diào)芯片對第二本振信號內(nèi)置了二分頻器，所以第二本振信號頻率應(yīng)該是所需頻率的兩倍。

輸出的I/Q 兩路信號分別再經(jīng)過運放電路進行放大，最終輸出給數(shù)字基帶部分進行處理^[8-9]。

4、實際測試結(jié)果

實際測時，輸入信號頻率為831MHz，通過在單片機編寫控制字程序設(shè)置第一本振和第二本振的輸出頻率，第一次混頻后得到的中頻信號頻率為140MHz，第二次混頻后解調(diào)輸出頻率為1MHz 的I/Q 兩路信號。本振的輸出信號如下圖所示：

圖6、（a）第一本振輸出（b）第二本振輸出