微波寬帶低雜散下變頻器的研究.pdf

1、微波接收前端是用于從空間信號中選取有用頻率信號的設備，微波下變頻器是其核心部件之一。寬帶寬和高雜散響應抑制是微波下變頻器設備性能的關鍵指標。本論文主要以微波下變頻器為研究方向，重點對接收機系統(tǒng)指標規(guī)劃、預選通道頻段劃分、下變頻器雜散響應干擾抑制等方面進行研究，并對其中最重要的組件——前置預選濾波器和二次諧波混頻器——進行了詳細的設計和實現(xiàn)。
　　接收前端的輸入頻率范圍在0.2-18GHz，輸出70MHz的信號。本文采用多通道超外差

2、式接收機的結(jié)構(gòu)，將頻率分成三個頻段。其中0.2-4GHz頻段采用二次變頻方式，4-10.5GHz頻段采用高低本振變頻方式，10.5-18GHz頻段采用二次諧波混頻器變頻方式。三種方式變頻到共用中頻1.8GHz后，再經(jīng)過二次變頻得到射頻前端所需的中頻頻率。根據(jù)雜散響應的頻率分布，對4-10.5GHz頻段和10.5-18GHz頻段再分別細化。為防止相鄰信道干擾，使用微波開關電路對通路進行選擇。使用鏈路預算仿真得出了不同通道中單個器件要求達到

3、的設計指標。
　　根據(jù)各個頻段對帶外抑制要求，通過分析對比不同類型的帶通濾波器性能差別，本文采用截止波導帶通濾波器來設計預選通道濾波器。該結(jié)構(gòu)設計的濾波器能滿足小型化、帶外抑制能力好、插入損耗低和快速滾降的特性。本文列舉了幾個典型頻段帶通濾波器的仿真和測試結(jié)果，說明其滿足了本振頻率抑制大于30dB，鏡頻抑制和重要雜散頻率抑制大于75dB的要求。
　　本文設計一款新型二次諧波混頻器。該混頻器采用微帶巴倫平衡端接二極管對進行反相

4、混頻。使用新型螺旋型緊湊微帶諧振單元(SCMRC)結(jié)構(gòu)對混頻器內(nèi)的相位特性進行調(diào)節(jié)。中頻濾波器使用切比雪夫低通原型設計，用來抑制其他頻率。通過分別對不同組件仿真優(yōu)化，設計出一個二次諧波混頻器。實物測量的變頻損耗在10.5-18GHz之間典型值能夠小于13dB。
　　本文最后將設計制作好的下變頻器放入微波接收前端之中進行測試，得出在0.2-18GHz頻帶內(nèi)，接收前端系統(tǒng)增益大于30dB，鏡頻抑制度大于65dB，本振外泄小于-80dB