基于SA605和AD9850的接收電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用

3.1 SA605的RF輸入配置

RF輸入引腳接由天線接收過(guò)來(lái)的空間RF信號(hào),經(jīng)前級(jí)濾波,信號(hào)頻率為30 MHz以下。SA605可配置為平衡(即單端匹配)和非平衡兩種匹配網(wǎng)絡(luò),兩種方式各有優(yōu)劣,單端匹配用簡(jiǎn)單電路即可實(shí)現(xiàn),并且不會(huì)犧牲三階性能,但卻會(huì)增大二階乘積。平衡匹配可減小二階乘積,但是電路設(shè)計(jì)復(fù)雜,阻抗難以匹配。好的網(wǎng)絡(luò)匹配可以顯著提高接收靈敏度,本設(shè)計(jì)中采用單端匹配,查手冊(cè)可知,SA605的RF輸入阻抗在10 MHz～50 MHz頻率下為4.5 kΩ～5 kΩ‖2.5 pF,因此前級(jí)高放電路需要匹配到該輸入阻抗,才能保證良好的接收效果。

如圖2所示,本設(shè)計(jì)采用單端匹配,匹配于20MHz,采用一個(gè)電容抽頭電路,將50Ω的輸入匹配到SA605的RF輸入。該電路中C1、C2、L的數(shù)值按如下方法計(jì)算。

在10 MHz～30 MHz頻率范圍內(nèi),2.5 pF的電容基本可以忽略不計(jì)。

3.2 SA605的本振配置

由于SA605的LO部分內(nèi)部配置了一個(gè)NPN晶體管,因此輸入既可配置為Colpitts、Butler或變抗器控制的LC形式,也可以外加振蕩源。在本設(shè)計(jì)中,AD9850的第21引腳DAC輸出通過(guò)MCU控制產(chǎn)生的1 MHz～39 MHz掃頻信號(hào)作為SA605的LO輸入。AD9850的DAC輸出阻抗約為120 kΩ‖8pF,而SA605的LO輸入阻抗約為10 kΩ?？稍贒AC輸出引腳并聯(lián)10 kΩ左右電阻與之匹配。

SA605的LO輸入電平與供電電平以及環(huán)境溫度的關(guān)系可查數(shù)據(jù)手冊(cè)得知,在25℃、供電電壓為8V環(huán)境下,振蕩器電平不應(yīng)超過(guò)550 mVRMS。在該環(huán)境下,實(shí)測(cè)AD9850的輸出得到如圖3所示的輸出強(qiáng)度曲線。

由圖3可知,DDS輸出掃頻信號(hào)的幅度隨著頻率的增加而有減小的趨勢(shì),這是DDS固有的缺陷,SA605的本振輸入振蕩電平會(huì)影響混頻器的轉(zhuǎn)化效率,當(dāng)本振電平降為114 mV時(shí),混頻器效率則降為74.4％,而不同頻率對(duì)應(yīng)不同的混頻轉(zhuǎn)換效率,將會(huì)影響到中頻輸出的信號(hào)幅度,影響對(duì)RF信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量。為解決這一問(wèn)題,本方案將DDS輸出先經(jīng)過(guò)AD603進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃p,衰減的幅度由D／A輸出的一個(gè)直流電壓來(lái)控制。