小型化微波多通道变频技术

摘要

近年来，无线通信领域日新月异，实现高度集成化、性能优良的微波通信系统已经成为了研究的重点。本文结合多层PCB板的技术特点，完成了对SIR滤波器和小型化微波多通道变频模块的分析和研究，并通过实验验证了方案的可行性。
　　 本文首先系统地介绍了多层PCB板技术的工艺，特点及其发展概况。然后对多层板的各种金属化孔作了简要分析，并在此基础，优化设计了从表层微带线到层间带状线的金属化通孔过渡，仿真结果显示在0～10GHz的频率范围内，该过渡的插损小于0.2dB，能确保信号的有效传输。
　　 然后结合SIR滤波器原理与多层PCB板的技术特点，完成了对单面SIR带通滤波器，和嵌入式SIR低通滤波器的分析与研究。仿真和实验结果都显示了5阶的SIR带通滤波器，具有良好的矩形系数和优良的带外抑制特性，但在中心频率2.66GHz上，仿真的插入损耗仅为1.69dB，而实测的插入损耗约为3.9dB。3阶的SIR低通滤波器在0～1.6GHz的通带内，仿真结果损耗小于1dB，可实测的插入损耗小于2dB。
　　 最后对整个小型化微波多通道变频模块的进行了方案分析与系统仿真，其包括一路上变频和四路下变频，并分别进行相关的实验研究。上变频电路结合了传统双面PCB板的技术特点，将SIR滤波器和其余各种有源，无源器件都放置在正面，背面接地。其上变频系统输入中频信号频率504MHz，功率0dBm，本振信号频率2058MHz～2268MHz，功率0dBm，输出射频信号频率2562MHz～2772MHz，功率约为6.63dBm。下变频电路结合四层PCB板技术特点，第一层和第四层双面表贴各种有源，无源器件，第二层接地，第三层埋置低通SIR滤波器和射频信号传输线。不同层间的信号连接通过各种金属化通孔、盲孔完成。其下变频系统输入射频信号1，频率1134 MHz～1288MHz，射频信号2，频率1190 MHz～1344MHz，功率都为-10dBm，本振信号1，频率1064MHz～1218MHz，本振信号2，频率1118MHz～1274MHz，功率都为0dBm，试验结果显示，输出四路70MHz的中频信号，每路输出功率约为8.2dBm，其镜频抑制度约为28dBc。验证了系统方案的可行性。该课题实现了小型化微波模块的目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2多层PCB板微波模块技术发展动态

1.3课题简介

第二章多层PCB板技术及其发展与应用

2.1前言

2.2多层PCB技术简介

2.2.1多层PCB板的分类与工艺流程

2.2.2多层PCB板的电性能

2.2.3多层PCB板信号特性分析

2.2.4多层PCB板的发展路线图及微细化的趋势

2.3小结

第三章多层PCB板的无源电路特性分析

3.1前言

3.2多层PCB板传输线分析

3.2.1概述

3.2.2微带线的基本理论

3.2.3带状线的基本理论

3.2.4传输线分析方法

3.2.5多层PCB板的信号互联及隔离特性分析

3.3多层PCB板上的电容及电感特性分析

3.4基于多层PCB板的滤波器设计

3.4.1概述

3.4.2滤波器原理

3.4.3无线通信中的谐振器与滤波器的分类

3.4.4滤波器的指标

3.4.5滤波器的基本理论

3.4.6 SIR滤波器理论分析

3.4.7 SIR低通与带通滤波器的建模与仿真

第四章小型化微波多通道变频模块方案

4.1概述

4.2系统方案

4.2.1上下变频方案

4.2.2镜频抑制

4.3器件选取

4.4系统仿真

4.4.1上变频系统仿真

4.4.2下变频系统仿真

4.5变频模块整体布局

第五章小型化微波多通道变频模块实验研究

5.1变频模块滤波器实验研究

5.1.1 SIR低通滤波器实验研究

5.1.2 SIR带通滤波器实验研究

5.2变频模块系统实验研究

5.2.1微波多通道变频模块

5.2.2上变频系统实验研究

5.2.3下变频系统实验

第六章结束语

致谢

参考文献

攻硕期间的研究成果