毫米波变频组件的研制

摘要

在微波、毫米波收发系统中，变频组件的性能对整个系统起着至关重要的作用。本文对毫米波上/下变频组件的理论和设计进行了研究。
　　本文的主要工作是通过设计毫米波上/下变频组件两套独立的系统分别实现两种变频性能：将X波段的信号上变频到Ka波段，并实现四路信号输出；将K波段的信号下变频到X波段。根据毫米波上/下变频组件的技术指标要求，分别进行方案设计、可行性分析和各单元电路的指标估算，并通过多种计算机辅助软件相结合的方法进行各单元电路的研制。最终完成了毫米波上/下变频组件的装配、调试和测试，达到了理论研究与工程应用相结合的目的。
　　毫米波上/下变频组件中所研制的单元电路包括：无源电路（滤波器、功分器和耦合器）、变频与放大电路（放大器、混频器、倍频器MMIC芯片选择）、宽带检波电路、电源电路以及数字逻辑电路。
　　本文采用混合集成电路形式实现毫米波上/下变频组件。各功能MMIC芯片用于实现部分有源单元电路功能，并通过微带传输线与平面无源电路进行匹配，从而可以降低电路结构的复杂程度，同时也减小了系统的尺寸。因此，项目中的变频和放大单元电路均选用性能稳定的MMIC芯片。
　　本文的科研和工程重心在于项目的方案设计、电路布局和后期调试部分。这些工作均对各单元电路的性能及工作协调性有重要的影响，从而决定整套系统能否达到特定的技术指标要求。
　　无源电路设计部分，本文还提出一种新型的毫米波双通带微带滤波器，中心频率在17.4GHz和35.2GHz，通带间20GHz~33GHz隔离度优于20dB，测试结果与仿真结果相吻合，实现了双通带理论在毫米波频段的工程性应用。

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第一章 绪论

1.1科研背景

1.2国内外发展动态

1.3本课题的主要工作

第二章 毫米波变频组件方案设计

2.1毫米波变频组件的技术要求

2.2毫米波变频组件方案设计

2.3主要指标参数估算

第三章 平面无源电路设计

3.1微带滤波器

3.2功分器

3.3耦合线定向耦合器

第四章 有源单元电路设计

4.1检波器设计

4.2变频与放大单元电路设计

第五章 毫米波变频组件的实现

5.1电源电路和数字逻辑电路设计

5.2接口设计

5.3毫米波变频组件的装配和制作

第六章 毫米波变频组件的调试测试

6.1电磁兼容问题的分析

6.2毫米波上变频组件的调试测试

6.3毫米波下变频组件的调试测试

6.4本章小结

第七章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果