X波段微波接收機前端的設計與調試.pdf

1、雷達，通信和武器制導系統(tǒng)的迅速發(fā)展，導致了在執(zhí)行軍事行動時迫切需要用微波接收機探測可能的各種威脅。因此，由于微波接收機在電子戰(zhàn)中的各種應用，使它們成為一個重要的研究領域。除了微波功率器件之外，幾乎所有的微波器件都可用在微波接收機的設計中。在微波接收機研制方面所取得的進展可以認為是器件和邏輯電路研究的產物，如何實現(xiàn)微波接收機的小型化，整體化和高精度始終是其重要發(fā)展方向。對接收機的各項指標，特別是對接收機射頻前端的線性度指標要求也越來越高[

2、1]。 本文在Rogers5880的基板上將四個功能模塊組合在一起，完成了對X波段信號(10.5GHz)的濾波，放大，混頻，以及最后的低通濾波輸出。實現(xiàn)了微波接收機射頻前端的功能。這四個功能模塊分別是： (一)10.5GHz帶通濾波器的主要矛盾是由它分隔頻率的功能決定的，為了使分隔理想，一方面要求通帶的衰減盡可能小，阻帶衰減盡可能大，亦即通帶和阻帶的衰減差值要盡量大；另一方面要求通帶和阻帶之間衰減的變化應盡可能快，最好是

3、陡峭的跳變，使阻帶和通帶的分隔十分明顯。通過對各種帶通濾波器電路方案進行比較，確定采用七階平行耦合微帶濾波器，并利用ADS，HFSS等工具進行了定量的理論分析和優(yōu)化設計。 (二)三級聯(lián)低噪聲放大器根據(jù)微波LNA設計原理及指標要求，我們選用NE3210S01系列低噪聲管，并采用三級放大的形式，以期獲得高穩(wěn)定性，低噪聲，高增益。運用ADS，AnsoftDesigner等設計軟件對放大器的級間匹配電路進行計算機輔助設計，不僅避免了繁瑣

4、的手工計算，而且通過自動優(yōu)化與容差分析，縮短了實驗過程，加快了研制進度。 (三)鏡像抑制混頻器鏡像抑制技術，能使有用的信號被更充分的利用，最大限度地抑制鏡像干擾信號。本文用四只二極管制作了鏡像抑制混頻器，對3dB正交耦合電橋進行了ADS優(yōu)化設計，保證了輸出的幅相平衡?；祛l管采用HSMS-8101，工作頻率為10.5GHz左右，中頻頻率為1GHz，變頻損耗≤7dB，鏡頻抑制度≥20dB，信號與本振的隔離度≥20dB，信號與中頻的隔

5、離度≥30dB，本振與中頻的隔離度≥30dB，所需本振功率6dBm。 (四)4G低通濾波器確定采用高低阻抗線微帶濾波器來實現(xiàn)最后的濾波輸出，并進行了定量的理論分析。考慮到濾波器通帶和阻帶的衰減指標以及寄生通帶的影響，我們把截止頻率定在4GHz，階數(shù)定為七階。并利用ADS，HFSS等工具進行了仿真分析和優(yōu)化設計。 最后將四個功能塊集總在介電常數(shù)為2.2，厚度為0.5mm的Rogers5880基板上，之間用腔體隔開。