本文關(guān)鍵詞：W頻段變頻組件研究　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 毫米波 W頻段 變頻組件 接收前端 噪聲系數(shù)

【摘要】：在毫米波技術(shù)研究中,無(wú)論是高靈敏度接收機(jī)還是大功率發(fā)射機(jī),變頻組件一直是研究的重點(diǎn)。毫米波頻段變頻組件的設(shè)計(jì)一般采用混合集成的方式,有助于節(jié)約成本和增強(qiáng)電路的靈活性。本課題的主要任務(wù)是利用國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)開展3mm波段變頻組件的研制。本論文詳細(xì)介紹了W頻段下變頻組件的設(shè)計(jì)。首先,對(duì)多種接收方案進(jìn)行分析,并根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求,選定下變頻方案為超外差接收結(jié)構(gòu)。本課題的下變頻方案基本電路包括波導(dǎo)-微帶過(guò)渡、低噪聲放大器、混頻器和后續(xù)電路。在電路設(shè)計(jì)之前,對(duì)方案中各部件進(jìn)行指標(biāo)分配并進(jìn)行理論計(jì)算,保證方案的可行性。接著通過(guò)對(duì)各部件電路理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與研究,完成部分無(wú)源電路的設(shè)計(jì)和有源芯片的選定。其中,利用電磁仿真軟件HFSS設(shè)計(jì)了波導(dǎo)-微帶過(guò)渡和鏡頻抑制濾波器等無(wú)源電路。微帶-波導(dǎo)過(guò)渡在fRF±2GHz頻段內(nèi)實(shí)測(cè)插入損耗約為2.6dB,回波損耗大于21.5dB。鏡頻抑制濾波器的仿真結(jié)果為在fRF±2GHz頻段內(nèi),回波損耗大于20dB,插入損耗小于0.5dB。有源電路部分則以分配的有源器件技術(shù)指標(biāo)為基準(zhǔn)對(duì)國(guó)內(nèi)研制的所需芯片進(jìn)行選擇,其中主要包括混頻器、低噪聲放大器和功率放大器。在對(duì)整體接收前端電路進(jìn)行設(shè)計(jì)前先對(duì)關(guān)鍵器件單獨(dú)進(jìn)行了測(cè)試,確保芯片性能,便于對(duì)后期電路設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,保證電路可靠性。最后介紹整體接收前端的設(shè)計(jì),接收前端采用上下兩層的電路結(jié)構(gòu)。其中上層為微帶電路,下層為偏置電路,節(jié)約空間的同時(shí)隔開了高頻電路和低頻電路,避免了串?dāng)_。在接收前端盒體設(shè)計(jì)的過(guò)程中將濾波器設(shè)計(jì)成可拆卸式結(jié)構(gòu),這樣可以滿足不同的需求。另外盒體的設(shè)計(jì)也盡量考慮了通用性,從而實(shí)現(xiàn)盒體的重復(fù)利用。最終設(shè)計(jì)的接收前端尺寸為60mm*37mm*18mm。對(duì)設(shè)計(jì)的接收通道進(jìn)行性能測(cè)試,經(jīng)過(guò)后期電路調(diào)試測(cè)試結(jié)果滿足課題指標(biāo)要求。在fRF±2GHz的頻段內(nèi),測(cè)得接收通道噪聲系數(shù)均小于8dB。對(duì)課題工作進(jìn)行總結(jié)并在理論分析的基礎(chǔ)上給出下一步工作改進(jìn)的建議。
[Abstract]:In the study of millimeter wave technology, both high sensitivity receiver or high power transmitter, frequency component has been the focus of the study. The design of millimeter wave frequency components generally adopts a hybrid integrated way, helps to save cost and enhance the flexibility of the circuit. The main task of this project is developing 3mm band frequency components designed by domestic chip. This paper introduces the design of frequency components of the W band. First of all, to receive various schemes are analyzed, and according to the technical requirements, the selected frequency conversion scheme for superheterodyne receiver structure. Under the frequency of this project is the basic circuit including waveguide to microstrip transition, low noise amplifier, mixer and subsequent circuit in the circuit design. Before the index distribution for each component in the solution and the theoretical calculation, ensure the feasibility of the scheme. Then through various parts of electric circuit The study and research of knowledge, selected to complete part of passive circuit design and active chip. The electromagnetic simulation software HFSS was used to design the waveguide to microstrip transition and mirror frequency suppression filter circuit. The passive microstrip waveguide transition in fRF + 2GHz band measured insertion loss is about 2.6dB, the return loss is more than 21.5dB. mirror as a result of the rejection filter in the frequency range of 2GHz + fRF, the return loss is more than 20dB, the insertion loss is less than 0.5dB. in the active part of the circuit technology index distribution of active devices as a reference for the domestic development of the required chip selection, including mixer, low noise amplifier and a power amplifier. In the whole receiver front-end circuit the design before the key elements were tested alone, to ensure that the performance of the chip, easy to adjust the circuit design, ensure the reliability of the circuit. Finally introduce the whole Design of the receiver front-end, the receiver front-end circuit structure adopts two layers from top to bottom. The top is lower for the microstrip circuit, bias circuit, and save space separated by high frequency circuit and low frequency circuit, to avoid crosstalk. The removable structure in the process of filter design design of receiver front end of the box body, so you can meet different needs. In addition, the box body is also designed to consider the universality, so as to realize the reuse of the box body. The size of the final design of the receiver for receiving channel 60mm*37mm*18mm. on the design of performance test, after the period of circuit debugging test results meet the index requirements. In fRF + 2GHz band, measured received the channel noise coefficient is less than 8dB. of the research work is summarized and on the basis of the theoretical analysis are the next step of recommendations for improvement.

【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN851

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本文編號(hào)：1368029