射频接收机前端AGC系统电路设计研究

中电天奥有限公司 李 璐

做好AGC系统电路分析工作，对于不当之处予以调整，或者根据实际的需要重新进行设定。如此可以使系统运行的过程中确保信号在接受时处于平衡的状态，不会影响到后续的设备性能。当系统的运行保持平稳状态的时候，如果此时出现高频的情况，就需要分析造成这种现象的原因，将高性能的数字AGC系统充分利用起来解决这方面的问题，还可以将FPGA作为基本条件，分析AGC系统电路闭环系统的运行状态，在进行设计的时候采用数字化方法。

1 AGC系统控制原理

1.1 基本原理

在无线通信系统运行的过程中，接收系统运行主要使用闭环延迟数的方法，避免AGC系统运行不当，起到有效控制的作用。AGC系统此时可以直接调整信号进行，系统运行的时候，控制环路能够得到有效控制，结合受控放大器量大模块系统，能够有效地提高控制质量。

在AGC系统运行的过程中，当输入信号发生变化之后，就要认识到其中存在影响因素，只有这样，控制环路的输电电压才能保持在“零”的状态，此时就意味着环路与系统之间没有实现有效连接，而是两者处于断开的模式。当出现这种现象的时候，如果没有调节好AGC系统，使其保持正常的运行状态，发挥起应有的性能，就会使AGC系统产生增益性，此时需要对其合理控制，处于最小信号输入值之内，保持其不能超过这个限度，否则会产生不良后果。AGC系统图如图1所示。

图1 AGC系统图

1.2 稳定度

在射频接收机应用的过程中，要注意分析AGC闭环系统的函数，促使可变增益放大器发挥作用，产生增益行，对电压的增益情况进行调整，使增益变化值最大化，这个时候可以分析数值的变化情况，Koia是检波器运行的过程中所产生的检波增益，其在单位范围内可以按照功率的输入情况以及输出情况影响增益的效果，对此需要详细分析，并作出结果，明确其对射频接收机的稳定性所造成的影响。

2 系统电路设计

2.1 设计难点

在设计电路的时候会存在难点问题。从目前所设计的系统情况来看，比较突出的难点主要体现在一下几个方面。

其一，电路匹配方面存在问题，是在规定的900mh至990mh之间；宽带内产生60dB的动态范围，并且比增益平坦度没有超过3dB。虽然很难达到这个值，但在电路设计过程中要更好地匹配噪声和功率，从而设计出一个好的阻抗来匹配它。

其二，信号耦合问题。A/D转换器要获取相应的数据信息，可以在数据口实现，之后在定向耦合的过程中使用采样的方法将宽带耦合完成，这样可以使电阻的电阻减小。但是，从当前的市场情况俩看，应用非常广泛的宽带耦合器的接口以SMA连接器居多。虽然对干扰有很强的抵抗能力，但该器件有一个重要的特点，就是需要占很大的面积，不符合目前对系统设计小而优的要求，因此缺乏适用性。

其三，电压控制可变增益的选择问题。在对可变增益装置进行选择的时候，要求对现有指标要求予以满足，而且能降低电阻h的电阻系数，为了保持信号系统通过AGC系统后的原有性能，需要保证所选择的信号系统宽带性能有良好的线性度。

其四，兼容性问题。在传输信号的时候会受到工作频段的影响，需要重点考虑的是如何减小磁场的影响，是否可以让电路减小对信号传输造成的负面影响。由于系统运行的过程中处于良好的稳定状态，需要按照上述的情况明确系统在运行的过程中，当有误差值产生的时候，主要是受到两个重要因素的影响，即为系统运行中产生的稳态误差和压控可变增益，所以，需要进一步研究两个放大器芯片的参数要求。

2.2 解决难点的方法

对于匹配问题要有效解决，最好的方法就是对纯电阻阻抗匹配方面的内容进行设计分解，发挥变压器的作用进行电路传输，避免介质损耗因素带来的负面影响，并从布局上对旁路问题充分考虑，然后加以改进，从而消除信号问题电感应能。通常会出现信号耦合的问题。一方面，当耦合困难的时候，耦合度和隔离度的方向要保持一致。因此，本设计中，使用0603芯片作为封装，在选择VCVA内容的时候，需要考虑到宽频率范围，确保增益范围的高线性度，将DB充分利用起来有效控制增益信号所具备的功能，使信号能够有效地输入和输出。

2.3 电路设计的方案

Adl5330主要是一种宽频带、大动态范围的压控增益的线性变换。为了使可变增益放大器发挥其应有的作用，其可以控制单位时间内使得电压变化增量产生的定额变化值。AGC系统电路设计图如图2所示。

图2 AGC系统电路设计图

2.4 系统电路所存在的优点

这个系统电路所具备的优点主要体现为两个方面：

第一个方面，体积小，重量轻。在电源的输出部分和转换部分都有电源的外接端口设置，用其它元器件对元器件芯片进行封装处理；当信号耦合时，0603芯片功分器可以取代。

第二个方面，有很高的灵敏度，稳定性良好；带宽大，动态范围大，由于其良好的平稳性，有利于提高系统的灵敏度。

结束语：通过上面的研究可以明确，当AGC系统电路集中于900MHz之990MHz，或者处于60dB的输入动态范围内，输出功率就不会超出规定的范围。按照测试所获得的结果，要求系统电路的设计指标符合电路设计要求。在设计初期，要对噪音的可抗性充分考虑，将测试工作做好。产生噪音时，要确定源头，如果为一级线路，就需要按照设计要求接入AGC系统并输入信号，如此可以对噪音值进行改变。当90MHz宽带范围内输入信号时，信号的整体平坦度很好，符合要求，当信号处于高频段输入和输出的时候，差别使非常明显的，应用中还需要根据实际情况实施。