8mm波tr組件的設(shè)計與實現(xiàn)

1、 分類號 密級 UDC 1 注 學(xué) 位 論 文 8mm 波 T/R 組件的設(shè)計與實現(xiàn) （題名和副題名） 李文超 （作者姓名） 指導(dǎo)教師姓名 羊 愷 教 授 電子科技大學(xué) 成 都 （職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址） 申請專業(yè)學(xué)

2、位級別 碩士 專業(yè)名稱 電子與通信工程 論文提交日期 2012.4 論文答辯日期 2012.5 學(xué)位授予單位和日期 電子科技大學(xué) 答辯委員會主席 評閱人 2012 年 月 日

3、注 1：注明《國際十進分類法 UDC》的類號。 摘 要 I摘 要 T/R 組件作為收發(fā)前端子系統(tǒng)， 在軍民用通訊系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用， 如在相控陣雷達中 T/R 組件直接決定了雷達整機的成本和性能；毫米波具有波長短、頻帶寬、與大氣相互作用明顯的特點，其中 8mm 波作為毫米波低端“大氣窗口”中的一個典型波，是目前研究最成熟、應(yīng)用最廣泛的毫米波。本文圍繞 8mm 波 T/R組件主題，對收發(fā)系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件展開研究和設(shè)計。 本文在系統(tǒng)分

4、析之后，確定了收發(fā)時分雙工的工作模式，使用單刀雙擲開關(guān)選擇有源通路，合理利用無源器件的互易性提高元件利用率并有效減小系統(tǒng)體積；選用了典型的超外差收發(fā)結(jié)構(gòu)，固定本振，一次變頻，簡化了系統(tǒng)設(shè)計。 本文設(shè)計了一個五階電感膜片加載方式的腔體濾波器作為射頻濾波器，測得在 37~38GHz 射頻通帶內(nèi)反射系數(shù)小于-12dB，插入損耗小于 2.5dB，且具有良好的頻帶選擇性；同時對另一結(jié)構(gòu)形式的基片集成波導(dǎo)射頻濾波器進行了仿真。中頻濾波器采用 But

5、terworth 型分支線結(jié)構(gòu)設(shè)計，在低于 4GHz 的通帶內(nèi)反射系數(shù)小于-13.3dB，插入損耗小于 0.86dB，且微帶電路形式能很好的與其它平面電路系統(tǒng)集成。 中頻放大器采用兩級 ATF-54143 設(shè)計， 在 3~4GHz 中頻工作頻帶內(nèi)增益 19.06±0.16dB，噪聲系數(shù)小于 1.2dB，高增益低噪聲的特點能很好的滿足高增益接收和低噪聲發(fā)射的系統(tǒng)要求。 另外， 本文利用 HFSS 軟件設(shè)計了兩種波導(dǎo)微帶過渡結(jié)構(gòu)，

6、用于混合微波集成電路系統(tǒng)的內(nèi)外部連接；在理論分析基礎(chǔ)上合理選擇了毫米波單片微波集成電路——射頻低噪聲放大器 XL1003-BD、射頻功率放大器HMMC5040、二次諧波混頻器 HMC330 以及單刀雙擲開關(guān) MA4AGSW2。 最終， 本文在對單元電路制作調(diào)試的基礎(chǔ)上， 完成了 1GHz 帶寬的 8mm 波 T/R組件制作，并對系統(tǒng)進行了測試和分析，接收鏈路具有帶內(nèi)增益約 20.9dB，平坦度±0.7dB，噪聲系數(shù)小于 4.5