Способы структурно-функциональной реализации сверхширокодиапазонных приемных трактов

Currently, radio monitoring systems are being actively improved in the direction of expanding the range of operating frequencies and the width of the spectrum of processed signals, which in some cases requires changing approaches to the design of their receiving devices. The purpose of the article is to substantiate the methods and circuit design options for implementing a receiver of an ultra-wide-range radio monitoring system and to justify the sequence of selecting the element base and calculating the parameters of the receiving path. The research proves expedient to choose the infradine structure of the radio receiving path as a basis, in which the frequency of the mirror channel is located far from the frequency of the main channel, so the mirror channel is easily suppressed by a simple low-pass filter. One of the main problems that arise when designing ultra-wideband radio receivers is the simultaneous provision of a large dynamic range and a low noise figure. To reduce the noise figure, a variant of constructing a path was proposed, starting with a low-noise amplifier with increased parameters of nonlinear selectivity, which is acceptable if there is a low probability of intermodulation combinations. The article suggests a receiver with an operating frequency range of 0.5–18 GHz and an analogto-digital converter with a speed of up to 10.4 GSPS. The element base was selected for the receiving devices and the main parameters of the path were calculated. A number of examples are used to analyze the ways to increase the dynamic range of a radio receiver and the influence of element base parameters on the device performance. The main technical characteristics of the radio receiver for effective operation of modern radio monitoring systems and the ways to increase the dynamic range thereof are described.В настоящее время происходит активное совершенствование систем радиомониторинга в направлении расширения диапазона рабочих частот и ширины спектра обрабатываемых сигналов, что в ряде случаев требует изменения подходов при проектировании их приемных устройств. Целью статьи является обоснование способов и схемотехнических вариантов реализации приемного устройства сверхширокодиапазонной системы радиомониторинга и обоснование последовательности выбора элементной базы и расчета параметров приемного тракта. Показано, что за основу целесообразно выбрать инфрадинную структуру радиоприемного тракта, в которой частота зеркального канала расположена далеко от частоты основного канала, поэтому зеркальный канал легко подавляется простым фильтром нижних частот. Одной из основных проблем, возникающих при проектировании сверхширокодиапазонных радиоприемных устройств, является одновременное обеспечение большого динамического диапазона и низкого коэффициента шума. Для уменьшения коэффициента шума был предложен вариант построения тракта, начиная с малошумящего усилителя с повышенными параметрами нелинейной избирательности, что является допустимым при малой вероятности появления интермодуляционных комбинаций. В статье предложено приемное устройство с рабочим диапазоном частот 0,5–18 ГГц и аналоговым-цифровым преобразователем со скоростью до 10,4 GSPS. Для приемных устройств была подобрана элементная база и произведен расчет основных параметров тракта. На ряде примеров проанализированы способы увеличения динамического диапазона радиоприемного устройства и влияние параметров элементной базы на технические характеристики устройства. Описаны основные техническими характеристики радиоприемного устройства для эффективной работы современных комплексов радиомониторинга и способы увеличения его динамического диапазона

Methods of structural and functional implementation of ultra-wide range receiving paths

Currently, radio monitoring systems are being actively improved in the direction of expanding the range of operating frequencies and the width of the spectrum of processed signals, which in some cases requires changing approaches to the design of their receiving devices. The purpose of the article is to substantiate the methods and circuit design options for implementing a receiver of an ultra-wide-range radio monitoring system and to justify the sequence of selecting the element base and calculating the parameters of the receiving path. The research proves expedient to choose the infradine structure of the radio receiving path as a basis, in which the frequency of the mirror channel is located far from the frequency of the main channel, so the mirror channel is easily suppressed by a simple low-pass filter. One of the main problems that arise when designing ultra-wideband radio receivers is the simultaneous provision of a large dynamic range and a low noise figure. To reduce the noise figure, a variant of constructing a path was proposed, starting with a low-noise amplifier with increased parameters of nonlinear selectivity, which is acceptable if there is a low probability of intermodulation combinations. The article suggests a receiver with an operating frequency range of 0.5–18 GHz and an analogto-digital converter with a speed of up to 10.4 GSPS. The element base was selected for the receiving devices and the main parameters of the path were calculated. A number of examples are used to analyze the ways to increase the dynamic range of a radio receiver and the influence of element base parameters on the device performance. The main technical characteristics of the radio receiver for effective operation of modern radio monitoring systems and the ways to increase the dynamic range thereof are described

Methods of structural and functional implementation of ultra-wide range receiving paths

В настоящее время происходит активное совершенствование систем радиомониторинга в направлении расширения диапазона рабочих частот и ширины спектра обрабатываемых сигналов, что в ряде случаев требует изменения подходов при проектировании их приемных устройств. Целью статьи является обоснование способов и схемотехнических вариантов реализации приемного устройства сверхширокодиапазонной системы радиомониторинга и обоснование последовательности выбора элементной базы и расчета параметров приемного тракта. Показано, что за основу целесообразно выбрать инфрадинную структуру радиоприемного тракта, в которой частота зеркального канала расположена далеко от частоты основного канала, поэтому зеркальный канал легко подавляется простым фильтром нижних частот. Одной из основных проблем, возникающих при проектировании сверхширокодиапазонных радиоприемных устройств, является одновременное обеспечение большого динамического диапазона и низкого коэффициента шума. Для уменьшения коэффициента шума был предложен вариант построения тракта, начиная с малошумящего усилителя с повышенными параметрами нелинейной избирательности, что является допустимым при малой вероятности появления интермодуляционных комбинаций. В статье предложено приемное устройство с рабочим диапазоном частот 0,5–18 ГГц и аналоговым-цифровым преобразователем со скоростью до 10,4 GSPS. Для приемных устройств была подобрана элементная база и произведен расчет основных параметров тракта. На ряде примеров проанализированы способы увеличения динамического диапазона радиоприемного устройства и влияние параметров элементной базы на технические характеристики устройства. Описаны основные технические характеристики радиоприемного устройства для эффективной работы современных комплексов радиомониторинга и способы увеличения его динамического диапазона. Currently, radio monitoring systems are being actively improved in the direction of expanding the range of operating frequencies and the width of the spectrum of processed signals, which in some cases requires changing approaches to the design of their receiving devices. The purpose of the article is to substantiate the methods and circuit design options for implementing a receiver of an ultra-wide-range radio monitoring system and to justify the sequence of selecting the element base and calculating the parameters of the receiving path. The research proves expedient to choose the infradine structure of the radio receiving path as a basis, in which the frequency of the mirror channel is located far from the frequency of the main channel, so the mirror channel is easily suppressed by a simple low-pass filter. One of the main problems that arise when designing ultra-wide-band radio receivers is the simultaneous provision of a large dynamic range and a low noise figure. To reduce the noise figure, a variant of constructing a path was proposed, starting with a low noise amplifier with increased parameters of nonlinear selectivity, which is acceptable if there is a low probability of intermodulation combinations. The article suggests a receiver with an operating frequency range of 0.5–18 GHz and an analog-to-digital converter with a speed of up to 10.4 GSPS. The element base was selected for the receiving devices and the main parameters of the path were calculated. A number of examples are used to analyze the ways to increase the dynamic range of a radio receiver and the influence of element base parameters on the device performance.The main technical characteristics of the radio receiver for effective operation of modern radio monitoring systems and the ways to increase the dynamic range thereof are described