● 摘要
GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器能够根据运动载体的状况,精确模拟产生出载体收到的卫星信号,可以为接收机的研制开发、测试提供仿真环境;还可以与接收机一起实现对各种导航系统的验证,具有很大的研究和实用价值。本文介绍了GNSS信号模拟器的基本组成和工作原理,然后着重分析了射频模块在模拟器设计中的重要作用。详细讨论了GNSS信号模拟器射频模块方案制定,分析了电路各个功能模块的原理并且完成了实际电路的制作与调试。本文最终实现了具有通用性的并且可以实时调整输出信号频率和功率的上变频模块,以及八路合一并且可以任意选择通道的L波段射频功率合成器。分别详细讨论了上变频和功率合成器的原理、设计与制作,对其中所涉及的混频、IQ调制、锁相环(PLL)、自动增益控制(AGC)、射频衰减、射频功率合成、射频开关、低噪声放大器(LNA)、功率放大器等射频电路设计的各个方面的原理与实现都进行了分析,同时也讨论了射频电路设计中常见的阻抗匹配、电源干扰和电磁屏蔽等问题以及在实际电路制作中的解决方法。最后分析了电路的性能并且给出了各个功能模块的调试和测试结果以及模拟器整个射频模块的调试结果,结果表明本文设计的模拟器射频模块达到了模拟器整机的技术要求,并且通过了接收机验证,输出的信号可以被接收机解调。而且电路的设计和应用等方面具有很大的通用性,可以方便的重新设计并应用在其它环境中。