發(fā)布時(shí)間：2021-06-29 19:32

　　毫米波收發(fā)組件在雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)與制導(dǎo)系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍。目前的先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將上變頻發(fā)射模塊,下變頻接收模塊以及頻率源模塊集成于一塊微波毫米波芯片上。但是由于單片集成系統(tǒng)在工作頻段較高以及功率較大時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性不高,而軍用雷達(dá)通信系統(tǒng)對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可靠性以及相關(guān)指標(biāo)要求較高,因此目前的軍用通信系統(tǒng)主要還是以模塊化為主。本文主要介紹了Ka波段上變頻組件的具體方案設(shè)計(jì)、器件選型、電路設(shè)計(jì)以及電磁兼容設(shè)計(jì)。該上變頻組件的設(shè)計(jì)主要包括本振單元模塊的設(shè)計(jì)與上變頻單元模塊的設(shè)計(jì)。本振單元分為一本振單元與二本振單元,一本振單元需提供的本振頻率為4GHz,因此可由鎖相環(huán)直接產(chǎn)生;二本振單元輸出頻率范圍為18.8GHz²2.6GHz,由鎖相環(huán)先產(chǎn)生頻率范圍為9.4GHz¹1.3GHz的信號(hào),再經(jīng)2倍頻器得到頻率范圍為18.8GHz²2.6GHz的信號(hào)。根據(jù)上變頻單元的具體工作指標(biāo)確定出該組件采用超外差式變頻方案。本文重點(diǎn)工作如下:1.介紹了變頻器非線性混頻的基本理論,基于MATLAB軟件編寫(xiě)了程序并繪制了上變頻混頻器與... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

mm接收前端系統(tǒng)實(shí)物圖μè

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2間相互分離，最后通過(guò)電纜將各個(gè)功能模塊連接成一個(gè)完整的接收前端組件。該組件的各個(gè)功能單元主要為：U波段的頻率源，3mm波段的放大器、3mm波段混頻器、3mm波段的低噪聲放大器以及中頻放大電路。該接收前端組件的輸入信噪比與輸出信噪比的比值不大于8.5dB且組件整體的增益不小于25dB。由于該組件的各個(gè)功能模塊之間相互隔離，因此電磁屏蔽性能較好且易于測(cè)試和調(diào)試。該組件的缺點(diǎn)為體積比較大。圖1-13mm接收前端系統(tǒng)實(shí)物圖2011年，電子科技大學(xué)的付驥設(shè)計(jì)了一款集發(fā)射與接收于一體的3mm波段變頻系統(tǒng)[5]，如圖1-2所示。該變頻系統(tǒng)的發(fā)射鏈路和接收鏈路處于同一個(gè)腔體之中。該3mm波段收發(fā)系統(tǒng)的工作頻率范圍為92GHz96GHzμè，發(fā)射鏈路的理想增益不小于25dB且接收通道的增益在最佳工作頻點(diǎn)可達(dá)17dB。整個(gè)收發(fā)系統(tǒng)的長(zhǎng)寬均為75mm,高度為25mm。圖1-23mm波段T/R組件實(shí)物圖2011年，電子科技大學(xué)韓娜同學(xué),董宇亮副教授等人設(shè)計(jì)了一個(gè)Ka/X波段上下變頻系統(tǒng)[6]。如圖1-3所示，該上下變頻組件由上變頻組件和下變頻組件兩套相互獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)中的高頻傳輸電路放置于具有較好電磁屏蔽性能的腔體中，以減少電磁波在微帶線中傳輸?shù)膿p耗以及寄生模式的產(chǎn)生。其中上變頻組件實(shí)現(xiàn)了將X波段7.9GHz~8.4GHz的信號(hào)上變頻為Ka波段31.8GHz~32.3GHz信號(hào)

第一章緒論3的功能，該上變頻組件采用了先混頻濾波再由功分器輸出的方案實(shí)現(xiàn)了雜波抑制大于40dBc且輸出端口之間的隔離度大于26dB的技術(shù)指標(biāo)；下變頻組件實(shí)現(xiàn)了將輸入功率為-10dBm的23.9GHz信號(hào)與經(jīng)倍頻放大的本振信號(hào)進(jìn)行混頻以得到8.54GHz~9.54GHz的中頻輸出信號(hào)的功能，雜波抑制大于40dBc。圖1-3Ka/X波段上下變頻組件實(shí)物圖2014年，電子科技大學(xué)的曹珊珊設(shè)計(jì)了一款3mm波段的發(fā)射前端組件[7]。如圖1-4所示，該上變頻系統(tǒng)的腔體是由黃銅制作，而且表面鍍金。為有效降低高頻電路與電源電路之間信號(hào)的串?dāng)_，該發(fā)射前端組件的高頻電路與電源電路背靠背布板。MMIC芯片與微帶線之間，以及與其直流偏置電路之間均是通過(guò)金絲鍵合相連接。組件中的高頻電路放置于具有較好電磁屏蔽性能的金屬腔體中，以減少電磁波在微帶線中傳輸?shù)膿p耗以及寄生模式的產(chǎn)生。該3mm上變頻系統(tǒng)的腔體尺寸為70mm×46mm×15mm。在測(cè)試中，當(dāng)輸入功率為-30dBm的10.5GHz中頻信號(hào)時(shí)，該3mm波段的上變頻組件的變頻增益約為20dB且?guī)?nèi)輸出功率波動(dòng)較校圖1-43mm波段上變頻組件實(shí)物圖2014年，電子科技大學(xué)朱中浩設(shè)計(jì)了一個(gè)集發(fā)射與接收于一體的Ka/X波段變頻系統(tǒng)[8]，如圖1-5所示。該組件的信號(hào)輸入端口，輸出端口以及電源接入接口分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MEMS濾波器芯片的X波段混頻通道設(shè)計(jì)[J]. 劉博源,徐軍.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(06)

碩士論文
[1]超寬帶射頻功率放大器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 胡騰飛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]3mm波段上變頻組件研究[D]. 曹珊珊.電子科技大學(xué) 2014
[3]Ka/X波段一體化上下變頻組件的研究[D]. 朱中浩.電子科技大學(xué) 2014
[4]毫米波變頻組件的研制[D]. 韓娜.電子科技大學(xué) 2011
[5]無(wú)線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)射頻前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳慶.北方工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3257028