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5.8GHz微波接收機電路art計
摘要：提出了一種5.8GHz微波接收機電路設計方案，針對系統(tǒng)標準給定的要求，提出了接收機系統(tǒng)設計的原理和方法，介紹了具體電路設計，給出了實驗結果和分析。關鍵詞：DSRC 噪聲系數(shù) 靈敏度 動態(tài)范圍 混頻器
DSRC作為一種專用的無線短距通信協(xié)議，主要針對固定于車道或路側的路側單元(RSU)與轉載于移動車輛上的車載單元(OBU)之間的通信接口規(guī)范。本文采用廣泛使用的被動式歐洲DSRC標準，其主要技術指標如下：工作頻率為5．8GHz，下行數(shù)據(jù)為FMO編碼，速率為500kbps，調(diào)制方式為幅度(AM)調(diào)制；上行數(shù)據(jù)為NnZI編碼，速率為250kbps，調(diào)制方式為2MHz或1．5MHz副載波的二進制相移鍵控(BP5K)調(diào)制，數(shù)據(jù)誤碼率為10-6。圖l為DSRC通信系統(tǒng)工作模式。它采用半雙工的通信模式，主要有兩種工作方式：下行和上行方式。 當在下行方式時，RSU為發(fā)射模式，而OBU為接收模式，RSU發(fā)射以AM調(diào)制方式把調(diào)制信號F AM加到5．8GHz的載波頻率F0上。當在上行方式時，RSU為接收模式，而OBU為發(fā)射模式，RSU發(fā)射連續(xù)的j．SCHz載波FO給OBU，并與OBU中的2MHz或1．5MHz的副載波BP5K調(diào)制信號Fm混頻后，再通過天線反射回R5U上的接收機進行同步解調(diào)。
本文針對DSRC通信系統(tǒng)給定的要求，提出了一套含OBU和RSU的頻率為5．8GHz的微波接收電路，具有靈敏度高、動態(tài)范圍大等特點，并在最后介紹了系統(tǒng)的實驗情況。
圖1
1 設計原理
1．1接收系統(tǒng)的作用距離和靈敏度估算
OBU的下行喚醒作用距離為：
(1)式中，λ=載波的波長=5cm；po=RSU發(fā)射機的功率輸出=18dBm；Gt為RSU的天線增益：13dB；Gr=OBU的天線增益=6dB；Ls=車輛擋風玻璃造成的損耗=-5dB；Smin=OBU的喚醒靈敏度=-40dBm。因此可求得OBU的下行喚醒作用距離在15m左右。
OBU接收到的功率，經(jīng)OBU的BP5K副載波調(diào)制后，再發(fā)射回RSU接收機，故接收功率為：
(2)式中，Lb為OBU的副載波調(diào)制和轉發(fā)損耗，約為-6dB；月為上行鏈路時OBU與RSU接收機的距離。所以當只為5m-1lm的正常通信范圍時，R5U接收機射頻端的動態(tài)起伏為-84dBm~-97dBm，RSU接收機靈敏度必須<-97dBm。
1．2 RSU接收機的總體設計
本系統(tǒng)為微波反射式系統(tǒng)，OBU反射RSU發(fā)射機的載波作為上行發(fā)射載波，故RSU接收機的RF信號與本振10信號相同。所以本接收機采用零中頻接收方案設計，因為上行副載波BPSK調(diào)制信號是雙邊帶調(diào)制，它的頻譜位于載頻的兩邊，故不需要鏡頻抑制。如圖2所示，RSU接收機主要由射頻帶通濾波器、低噪聲放大器、1昆頻器、中頻帶通濾波器和中頻放大及BPSK解調(diào)電路組成。
圖2
針對系統(tǒng)對接收機的要求，在接收機設計中，主要注重以下幾個方面：接收機的噪聲系數(shù)設計、接收機的大動態(tài)范圍設計、接收機微波無源部件的準確設計。考慮其全面的性能，在具體電路設計中，必須均衡設計各級的噪聲系數(shù)、功率增益，保證各個無源部
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