Ku波段高性能下變頻模塊研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展進步，微波和毫米波的相關技術在軍事及通信等領域有著越來越關鍵的作用，其中變頻模塊在整個收發(fā)系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的地位。因為變頻模塊性能的優(yōu)劣將對整個系統(tǒng)的各項指標產生重大的影響。如何在更高的頻段上實現(xiàn)更寬的相對帶寬，且具有更強的抗干擾能力和更小的能量損耗等也成為了現(xiàn)代微波和毫米波的發(fā)展趨勢和各團體間競爭的熱點。
　　本論文的研究內容為在Ku波段具有高性能的下變頻模塊。其輸入信號的頻率范圍為14GHz±650MHz，通

2、過下變頻模塊后的輸出信號頻率范圍為1150±650MHz。同現(xiàn)有的相關頻段變頻模塊相比，本次設計的模塊所具有的高性能主要表現(xiàn)在帶寬更寬（相對帶寬為113％）、噪聲更小、增益更加平坦且動態(tài)范圍較大。
　　論文以介紹課題來源的背景為引，對變頻模塊的發(fā)展動態(tài)和本次工作的內容作了簡單的敘述。然后依據(jù)所介紹的Ku波段下變頻模塊整體要求，規(guī)劃并確定了各個分立器件的具體指標參數(shù)。之后在介紹低噪聲放大器、濾波器、混頻器這些分立器件基礎知識的框架之

3、上，依次對各個分立器件的設計過程進行了較為詳細的闡述，并給出了各個分立器件單獨測試的結果。其設計難點主要在于如何實現(xiàn)UHF頻段LNA和濾波器的超寬帶及兩個LNA的低噪聲和增益平坦度的要求。設計超寬帶的UHF頻段LNA時，不僅采用了和Ku波段LNA相同的“十字”結構來匹配輸入端，用以改善輸入端的反射，同時在芯片和輸出端分別添加了負反饋和幅度均衡器的結構來使其增益平坦度達到并超過了指標的要求；為了實現(xiàn)帶通濾波器的超寬帶和低插損的要求，采用了

4、高通和低通濾波器的級聯(lián)形式，使整個濾波器不僅滿足了各項指標，同時體積也較小。
　　最后對所設計的Ku波段下變頻模塊依次進行了各個分立器件和整體的測試。Ku波段下變頻模塊的整體測試結果為整個模塊的增益大于20dB，且具有很好的平坦度，其噪聲系數(shù)小于4dB，雙音輸入-40dBm時的輸出三階互調典型值為27.3dBc，1dB壓縮點約為10.8dBm，鏡像頻率和雜散信號得到了有效地抑制。因此，測試結果表明各項指標都滿足本次設計Ku波段下變