小型化宽带S波段上变频系统的研究

摘要

在现代微波通信系统中，发射机占有举足轻重的地位，拥有性能优越的上变频器对提高发射机系统的指标起着关键的作用。本文主要研究了一种宽带、低杂散、低相位噪声的S波段上变频系统，实现140±18MHz的信号到2.4-4GHz无失真的频谱搬移。
　　本文首先对国内外微波上变频系统的发展概况进行了简要介绍，按照系统指标的要求，对各指标进行详细分析，选取二次变频超外差式的结构来实现上变频系统，并利用Genesys软件对混频器的交调分布进行仿真，综合考虑本振及滤波器实现的难度，选取最佳中频频点，确定整个系统的设计方案。在具体设计过程中，用ADIsimPLL对锁相环进行仿真，确定最佳环路带宽;用ADS进行滤波器仿真，验证方案的可靠性，并使用Protel、Solidworks进行电路原理图、版图和腔体结构的设计，最终研制了小型化宽带S波段上变频系统。
　　测试结果:该上变频系统在2.4-4GHz的输出带宽内杂散抑制大于60dBc，带内波动小于4dB，相位噪声低于-80dBc/Hz@10kHz，各性能均满足系统指标要求，论文最后还分析了在实际设计调试中出现的各种问题，并给出了解决方法。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 微波特点及其应用

1．2 上变频系统概述及国内外发展概况

1．3 论文完成的主要工作

1．4 论文结构

2 上变频系统整体方案设计

2．1 上变频系统技术指标

2．2 整体方案设计

2．3 本振频率的选择

2．4 上变频通道的基本组成

2．4．1 混频器

2．4．2 滤波器

2．4．3 放大器

3 上变频系统中本振的设计原理

3．1 频率合成技术概述

3．2 频率合成器的主要技术指标

3．3 锁相环的基本理论

3．3．1 锁相环路的基本原理

3．3．2 鉴相器

3．3．3 环路滤波器

3．3．4 压控振荡器

3．4 锁相环路的相位噪声性能分析

3．4．1 相位噪声的概念

3．4．2 锁相环的相位噪声模型

3．4．3 锁相环路带宽选择

4 S波段上变频系统模块电路的具体实现

4．1 通道模块的设计

4．1．1 系统指标分配

4．1．2 一次变频电路设计

4．1．3 二次变频电路设计

4．2 本振模块设计

4．2．1 一本振设计

4．2．2 二本振设计

4．3 上变频系统腔体设计

5 测试与分析

5．1 本振测试

5．2 上变频系统整体测试

5．3 调试经验及问题总结

总结

致谢

参考文献