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研究生:葉宇利
研究生(外文):ueli ya
論文名稱:5.3GHz昇頻器與降頻器設計與製作
論文名稱(外文):5.3GHz upconverter and downconverter design
指導教授:陳 錕 山
指導教授(外文):Chen, Kun-Shan
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:通訊工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:放大器濾波器混頻器壓控振盪器降頻器昇頻器
外文關鍵詞:filterdown-convertermixerVCOup-converter
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本論文之主要內容在介紹昇頻器與降頻器之原理架構,並敘述架構中各個功能元件的原理與設計方法和流程,其中包括壓控振盪器(VCO)、混頻器(MIXER)、微波濾波器(Filter)與放大器(AMP),並將介紹各個功能元件較重要的參數,並將之量測。
在射頻收發架構上將介紹超外差架構 (Superheterodyne)與直接轉換架構(Direct Conversion)原理與差別,並介紹中頻選取的考量。在壓控振盪器(VCO)介紹中,我以負電阻為設計理念設計出375MHz頻帶之壓控振盪器,並把實際設計流程與相關考量做介紹,並將系統應用的壓控振盪器作其重要參數量測。在混頻器的介紹中,將以主動型單端混頻器架構(single-end active mixer)來設計製作65MHz升到375MHz的混頻器,並將系統應用的混頻器做其重要參數的量測。在微波濾波器方面,將以耦合微帶線架構設計5.3G帶通濾波器,且在設計上做些許改良以抑止諧波通帶,並將製作出的集種原件架構與購得的表面聲波架構之375帶通濾波器做其重要參數的量測。在放大器方面將介紹放大器的應用與分別,並以375MHz之增益放大器實際設計製作流程來做設計步驟的介紹,並將設計製作出之4.925GHz和5.3GHz增益放大器,作其重要參數量測。最後將昇頻器與降頻器其功能元件做一整合並做其結果量測。



The major contents of our thesis are to introduce the principles and architectures of up-converter and down-converter .To describe related theorems and to discuss the design rule and flow of each functional components of RF transceiver are our major purpose . The functional components are including VCO, Mixer, Filter, and Amplifier , we have already introduced and measured each important parameter of the functional components in our thesis.
The introduction chapter of RF transceiver architecture is to introduce the theorems and difference between Super-heterodyne and Homodyne architecture. How choice the IF frequency well is an important topic in transceiver design and we have discussed about it in the chapter .In the chapter of VCO introduction, the VCO circuit applied in 375 MHz has been designed and implemented by using negative resistance theorem. In the portion, we introduce the actual design flow, related considerations, and important measurement for system applications of VCO sub-circuit. In the chapter of Mixer introduction, we have utilized the single-end active mixer to up-convert signal from 65 MHz to 375 MHz successfully. And all important parameters for system applications of mixer have been measured and discussed .In the portion of microwave filter, we design and implement the BPF applied in 5.3 GHz band by using couple transmission line and it have excellent rejection ability of harmonics after proper modification. The BPF designed by lump element have compared each important parameter with SAW filter applied in 375 MHz .In the portion of amplifier, we have introduced of varieties and applications of microwave amplifier. We have utilized an example, a high gain amplifier of 375 MHz, to introduce the design concepts and actual flow. And the high gain amplifiers of 4.925 GHz and 5.3 GHz have been designed and implemented. Each important parameter has been measured .Finally, we integrated each functional component to achieve up-converter and down-converter. We have measured each important parameter and discussed related issues in the chapter, too.



目錄
第一章 緒論…………………………………………1
1-1 研究動機 …………………………………1
1-2 論文內容介紹 ……………………………2
第二章 系統架構介紹………………………………3
2-1 收發機架構介紹 …………………………3
2-2 中頻選取 …………………………………5
2-3 昇頻器與降頻器系統介紹 ………………9
第三章 昇頻器與降頻器原理………………………11
3-1 壓控振盪器基本原理 ……………………11
3-2 混頻器基本原理 …………………………18
3-3 微波濾波器基本原理 ……………………24
3-4 放大器基本原理 …………………………26
3-5 重要參數與量測方法介紹 ………………29
第四章 昇頻器與降頻器硬體製作…………………37
4-1 壓控振盪器之製作 ………………………37
4-2 混頻器的製作 ……………………………42
4-3 微波濾波器製作 …………………………49
4-4 增益放大器製作 …………………………58
4-5 昇頻器與降頻器硬體製作 ………………65
第五章 昇頻器與降頻器整合測試…………………69
5-1 昇頻器測試 ………………………………69
5-2 降頻器測試 ………………………………70
5-3 數位信號測試 ……………………………72
第六章 結論…………………………………………75
參考文獻 ……………………………………………77



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