微波宽带变频组件的研究

摘要

宽带变频组件通常是指在雷达系统接收前端之后、信号处理之前的部分，位于整机系统的中端。由于各个系统性能要求的不同，变频组件的实际构成和具体电路的不完全相同，主要由变频电路、开关滤波器组及中频链路等功能硬件组成，随着系统的多样化及微小型化，变频组件也向着模块化、小型化及高可靠性的方向发展。宽带变频组件在电子对抗、导弹制导和雷达等系统中均有广泛的应用，是这些系统的核心组成部分，它实现了宽带信号的分段选取和频率搬移，对系统的关键性能有着直接的影响，有着良好的应用前景同时也是宽带系统的设计难点。宽带抗干扰能力、幅相一致性、小型化滤波器及杂散控制设计是本文研究的主要内容，也是设计的关键点，具有一定的创新性和科研性。 本文研究了一种6-18GHz微波宽带变频组件，具备双通道接收和校准功能。根据功能需求和技术指标，首先从微波宽带接收机的特点和关键指标入手，研究了宽带接收机的方案设计时需要关注的细节和难点，制定了实现方案：接收通道采用朝外差式三次变频的方案，接收6-18GHz射频信号，经过开关网络运算处理成两路信号，再经过二次下变频，其中一路变成宽带高中频信号输出，另一路经过窄带滤波进行第三次下变频，变成窄带低中频信号输出；校准功能的实现是将两路6-18GHz的校准信号经过开关切换处理后进入接收通道供系统进行校准。将组件总框图拆分成四个功能单元，每个单元设计成独立的功能模块：一个开关网络模块、两个高频模块和一个中频模块，每个模块均设计有独立的电源板和控制单元，方便单独调测。然后分别对功能模块进行了详细设计、制作、调试和测试，得到符合要求的模块。最后将四个功能模块进行总装和调测，对于调试过程中杂散的控制和增益平坦度的调整做了细致分析，通过改变腔体结构和改善滤波器的匹配分别解决了杂散问题和增益平坦度问题。最终完成了微波宽带变频组件的样机的研制。 经过测试，组件的指标均满足技术协议要求，其中增益平坦度小于4dB；镜像抑制度大于65dB；相位一致性不大于±10°；杂散抑制大于55dB。将组件交给用户装入整机进行测试，各项技术指标和功能参数均满足整机的使用要求，可以上系统装备使用。

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