915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真.docVIP

915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真 1引言 近几年来，无线射频识别技术越来越受各国重视。随着供应链管理、集装箱、工业、科研和医药等行业对3m以上射频识别技术的需求不断增加，国内外已经把研究的热点转向超高频段和微波频段。射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求进行。本文对915 M Hz射频收发系统做了进一步的研究。 ADS（Advanced Design System）软件是Agilent 公司开发的，可以支持从模块到系统的设计，能够完 915MHz射频收发系统的 ADS设计与仿真 李宝山，张香泽 （内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010） 摘要：针对无线通信环境中的应用，使用A D S软件设计了一种915M H z射频收发系统。射频收发系统中的关键模块均根据实际的集成射频模块的参数设计。使用A D S软件对设计进行功率增益预算仿真、S参数仿真。仿真结果表明,设计的射频收发系统符合实际的无线通信环境的要求。 关键词:A D S；915M H z收发系统；射频模块；增益 ADS Design and Simulation of915MHz RF Transceiver system LI Bao-shan，ZHANG Xiang-ze （School of Information Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China） Abstract:The design and simulation of915M Hz RF Transceiver system using Advanced Design System（ADS）for wireless communication application is presented.The key modules in RF system are designed by using the parameters ofactual integrated RF modules.Some simulations have been done by using ADS,such as Budget simulation,S parameter simulation.The simulation results show that this RF transceiver system with real wireless communication demand. Keywords:ADS;915MHz RF Transceiver system;RF module;gain 成射频和微波电路设计、通信系统设计、射频集成电路设计和数字信号处理设计。该软件还可以完成时域和频域、数字和模拟、线性和非线性、电磁和数字信号处理等多种仿真。本文主要介绍了如何使用ADS 设计收发系统，并在ADS 的模拟和数字设计环境下进行一些仿真。 2射频发射系统的设计与仿真 射频发射系统最重要的指标是系统增益。根据分析选择，发射系统的各个模块分别采用以下器件：M icro Devices 公司生产的PLL400-875作为射频信号的发生器。该器件的输出中心频率为915M Hz 。射频滤波器采用4DFA-915E-10，此芯片的中心频率是915M Hz ，通带带宽为±13dB ，插入损失为2.2dB ，波纹系数为1.0dB ，最大波纹比为20。混频器采 用M ini-circuits 公司生产的ADE-12M H 。ADE-12MH 的本振和射频信号的输入频率范围是10-1200M Hz ，全波段转换损耗6.3dB 。功率放大器选用Sirenza 公司的SPA-2118，该芯片的功率为1W ，工作范围是810M Hz –960M Hz 。 使用ADS 软件创建射频发射系统的原理图，再在原理图中加入增益仿真控制器，就可以知道增益在系统各个部分的分配情况。用于仿真的发射系统的原理图如图1所示，仿真结果如图2所示。 由图2可知，整个发射系统的增益为35.8dB ，因为输入的信号为-10dBm ，所以功率放大器输出的射频信号大小为25.8dBm 。 3射频接收系统的设计与仿真 射频接收系统的设计与仿真使用行为级功能模 图1用于仿真的发射系统原理图 图2功率增益预算曲线 块实现，行为功能模块包括天线、带通滤波器、低噪声放大器、混频器、本振信号源、中频滤波器和中频放大器等。接收端在设计中要考虑增益、噪声系数、灵敏度等因素，比发射端的设计更为复杂。由于接收端包含很多有源器件，有源器件的非线性对整个接收系统会产生很大的影响，比如当只输入一个信号时会出现增益压缩，当输入