【摘 要】
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变频器是收发系统的核心部件,其性能好坏对收发系统的性能起着关键性作用。采用混合集成电路对变频器设计,周期短,结构灵活,适用于特殊的应用,微波毫米波通信,雷达,遥感,侦察
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变频器是收发系统的核心部件,其性能好坏对收发系统的性能起着关键性作用。采用混合集成电路对变频器设计,周期短,结构灵活,适用于特殊的应用,微波毫米波通信,雷达,遥感,侦察与电子对抗等多数都采用了集成电路变频器。本文从上下变频和锁相频率源综合两方面的理论与技术进行研究,实现对Ka/C波段下变频器和C/Ka波段上变频器的高可靠性设计。主要内容包括: 1.对锁相环和其内部构成附加噪声的相位模型进行分析,制定微波锁相+4次倍频方案,设计出低相位噪声的毫米波频率源。2.对下变频设计理论展开研究,结合指标要求,采用两级级联低噪声放大器和多级滤波+放大的电路形式,实现低噪声系数、高增益、高杂散抑制度的变频链;射频输入采用损耗低、具有气密性的波导-同轴-微带过渡结构,损耗低于0.6dB。3.对上变频设计理论展开研究,依据增益和三阶交调要求,对组件各级电路的输出与交调特性进行推算,合理构建方案,实现上变频输出交调特性好,本振隔离度高等指标。基于薄膜工艺,在0.254mm陶瓷基板上实现下变频和上变频组件,尺寸都为120×80×32mm3。其相关的重要指标测试如下:常温下,下变频噪声系数小于2.7dB;增益大于65dB;带外抑制<3GHz大于20dBc,>5.2GHz大于15dBc;杂散抑制大于60dBc。上变频增益大于13B;0.1~27GHz范围带外抑制大于30dBc;在双载波(f1:4.39GHz;f2:4.41GHz)输入-18dBm时,三阶交调抑制51.76dBc。锁相环6.35GHz输出相位噪声(dBc/Hz):≤-99@10kHz,≤-99@100kHz。组件具备有气密性,在-40℃~+70℃不同温度条件下,能保持良好的工作特性。
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