S波段宽频下变窄频模块研制

摘要

接收模块是雷达、通信系统和制导系统中的重要组成部件，随着这些系统的迅速发展和广泛的需求，接收模块的应用范围也逐步扩大，接收模块的研制也成为一个不可或缺的领域。同时，接收模块也根据不同的应用场合和需求衍生出多种结构。其中超外差式接收结构因为其突出的优点被沿用至今，本文采用超外差式结构实现了S波段的宽频下变窄频接收前端模块。 本文首先介绍了接收前端模块的发展历史和国内外 S 波段接收模块的发展现状，分析了课题的意义和背景。然后介绍了接收模块的不同实现结构的基本原理，比较分析了不同接收模块结构的优缺点，详细分析表征接收模块性能的典型指标。结合课题要求，最后选择超外差式接收结构作为实现本接收前端模块的具体结构。为了满足整体指标要求，采用从上向下的设计方法，结合实际设计的难度等因素，把系统指标分配给不同的模块，重点设计了 PIN 二极管开关衰减网络及低噪声放大器。 在本文的其它部分，详细阐述了PIN二极管在开关中的应用原理，介绍了开关的指标，设计了采用PIN二极管实现的单刀双掷开关衰减网络。另外，由于低噪声放大器是接收模块中的重要部件，本文详细阐述了低噪声放大器的原理和实现过程，分析了低噪声放大器的各项指标及设计要求。与此同时，分别给出了采用Keysight公司的ADS仿真软件设计的PIN二极管开关衰减网络和低噪声放大器的仿真过程。在本文的最后介绍了下变频模块中的其它器件，给出了接收前端模块的链路仿真图及测试结果；最终实现了把2.2GHz-3.8GHz功率为-50dBm-0dBm的射频信号下变为2GHz±15MHz功率为-30dBm的中频信号的目的。

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