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随着电子信息技术的发展,对示波器提出了更高性能的需求,宽带信号调理通道作为示波器的重要组成部分,其带宽、增益、抗干扰等特性,决定了示波器的指标和性能。采用子带采样技术提高示波器输入带宽和采样率,是国内示波器研制的发展趋势。本论文基于子带分解技术,对某高速宽带示波器的模拟信号调理前端进行了设计和实现,主要包括以下三个方面:(1)宽带信号调理链路的研究。本论文研究子带分解技术,结合示波器的具体需求,设计一种将10 GHz超宽带分解为两个子带的模拟前端方案;研究微带线和接地共面波导的相关特性,通过理论计算和仿真设计高频信号线,满足高频信号传输要求。(2)增益调节电路及ADC驱动设计。研究一种适用于两个子带增益调节及ADC驱动的电路方案,结合相关噪声理论,通过合适的器件选型和仿真验证,完成电路设计,实现了增益调节、偏置调节、带宽限制等基本功能。针对链路中的控制需求,设计了基于STM32的控制程序,实现了模拟前端的控制。(3)第二子带频率变换方案的研究。针对第二子带的频率变换进行研究,通过使用高频率本振混频方式,设计实现一种将输入频率5 GHz~10 GHz变换为输出频率范围为500 MHz-5.5 GHz的电路方案;针对射频链路易受外部电磁干扰,研究了腔体屏蔽和空腔谐振相关理论,通过CST三维电磁仿真,不断优化设计频率变换电路的屏蔽腔体结构,有效抑制了外界频率干扰问题。最后,通过板级的各模块测试,验证了模块化设计的各个模块的性能指标,其中:预衰减模块带宽达到13 GHz,后级放大模块达到6 GHz带宽;增益调节范围第一子带可达-42 d B~20 d B;第二子带可达-62 d B~28 d B。系统整体输入带宽达到10 GHz,且具有偏置调节和带宽限制功能。整体性能指标达到设计要求,保证了后续ADC采集和数字信号重构的需求。