毫米波上变频器及其本振倍频链

摘要

在微波、毫米波系统中，性能优越的上变频组件对系统性能起着关键性的作用。本文对毫米波上变频器及其本振倍频链的理论和设计进行了研究。本文的主要工作是应用户要求制作一具有三发射通道的上变频系统，可以将C波段的微波信号上变频到Ka波段的毫米波信号。系统的本振输入基频由一相位噪声非常好的低频率晶振提供，经过512次的倍频放大至Ka波段。本系统作为实验室中引信的发射源，由于目标反射信号具有时变的多维性，反射信号变得极为复杂，在信号处理时，不仅信号幅值、频率有决定意义而且相位关系也很有决定意义。因此，本系统对单路发射以及三路发射通道之间的相位一致性都有指标要求。 由于作为本振基频的晶振信号相位噪声优至-150dBc@10KHz，在减少设计难度的基础上，我们舍弃了本振源采用锁相合成的形式，而采取了两次两次向上倍频的方案，中间加入窄带滤波器滤除谐波，并通过加入隔离器降低放大器之间的窜绕。根据本振倍频系统的频率高低将整个倍频链系统划分为分为两条16×16的倍频链并用独立的腔体分开安装。另外，考虑到在Ka频段进行三路功分很难保证三路本振信号等副等相，我们采取了在Ku波段进行三功分，然后三路各自进行倍频至Ka波段的方案。 测试结果表明，该组件具有很好的线性度、动态范围、隔离度、幅度一致性指标，而且具有功耗小，稳定度高等优点。在单路发射通道上，群时延达到了2ns，优于国内很多产品。三路通道之间的相位一致性由于测试方法的误差以及隔离度指标的牵引作用，我们不能调试达到非常好的在相位一致性指标，再下一轮的工作中必须提高滤波器对本振信号的抑制度，改进相位测试方法以达到指标要求。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章系统设计组成与原理

第三章放大器

第四章变频器

第五章 无源电路的设计

第六章系统相位噪声分析

第七章电磁兼容考虑

第八章 设计与测试

第九章结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的成果