【摘要】：隨著智能手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品的普及和無線通信技術(shù)的發(fā)展,頻段稀缺問題已日益凸顯出來,特別是在較低頻段出現(xiàn)的頻段擁堵現(xiàn)象,已成為遏制無線通信發(fā)展的最大問題,因此研發(fā)高頻段微波設(shè)備是解決問題的必然選擇。X波段(8GHz~12GHz)是一個(gè)重要的微波頻段,主要作為軍用頻段而使用,因?yàn)槠涓蓴_小、數(shù)據(jù)傳輸能力強(qiáng),在雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感探測、電子對抗等領(lǐng)域有廣泛使用。收發(fā)系統(tǒng)是無線通信系統(tǒng)的重要組成部分,影響其性能好壞的核心部件為變頻器。幾乎所有的收發(fā)系統(tǒng)都必須通過變頻器進(jìn)行射頻信號和中頻信號的轉(zhuǎn)換,這種處理方式使用在包括現(xiàn)代通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙感和電子對抗等系統(tǒng)中。因此研究X波段變頻器很有必要,同時(shí)也是研究一個(gè)熱點(diǎn)。本論文的研究內(nèi)容是設(shè)計(jì)和制造一款X波段的下變頻器。其主要功能為:將9.35GHz~9.85GHz的輸入信號下變頻為1.25GHz~1.75GHz的輸出信號。同時(shí)要求其噪聲、相位噪聲、帶內(nèi)波動(dòng)等電性能指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)有相關(guān)頻段變頻器。本文首先介紹了變頻器相關(guān)的基本理論和實(shí)現(xiàn)方式,包括鎖相頻率源、混頻器、放大器和濾波器。為了便于分析和調(diào)試,根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)思想將下變頻器分為本振模塊和變頻通道模塊上下兩個(gè)模塊。本振模塊采用取樣鎖相環(huán)方式實(shí)現(xiàn),輸入?yún)⒖夹盘?產(chǎn)生穩(wěn)定的8.1GHz本振信號。變頻通道模塊將輸入信號放大、通過本振信號參與下變頻至L波段、進(jìn)一步放大、濾波輸出中頻信號。對單個(gè)器件進(jìn)行設(shè)計(jì)或選型,通過仿真軟件對整個(gè)鏈路優(yōu)化和估算,最后結(jié)合產(chǎn)品外形完成電路具體設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要在于如何實(shí)現(xiàn)LNA的低噪聲和增益平坦度的要求。采用平衡式放大器結(jié)構(gòu)匹配輸入輸出端口,幅度均衡器的結(jié)構(gòu)來使其增益平坦度達(dá)到并超過了指標(biāo)的要求。X波段下變頻器尺寸為110mm×80mm×40mm,-40℃~+70℃溫度范圍下測試主要指標(biāo)為:輸入輸出電壓駐波比1.4,增益47.5dB,帶內(nèi)波動(dòng)≤±0.3dB,噪聲系數(shù)2.2dB,帶內(nèi)雜散-65dBc,本振8.1GHz相位噪聲-74dBc/Hz@100Hz、-91dBc/Hz@1KHz、-112dBc/Hz@10KHz、-122dBc/Hz@100KHz。下變頻器測試結(jié)果表明所有指標(biāo)均完全滿足本課題的研制要求。
【圖文】：

圖 1-1 收發(fā)前端芯片版圖科技大學(xué)的吳U喌熱瞬捎，

本文編號：2705377