X波段微波接收機(jī)前端的設(shè)計(jì)與調(diào)試.pdf

1、雷達(dá)，通信和武器制導(dǎo)系統(tǒng)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致了在執(zhí)行軍事行動(dòng)時(shí)迫切需要用微波接收機(jī)探測(cè)可能的各種威脅。因此，由于微波接收機(jī)在電子戰(zhàn)中的各種應(yīng)用，使它們成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)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(jī)的設(shè)計(jì)中。在微波接收機(jī)研制方面所取得的進(jìn)展可以認(rèn)為是器件和邏輯電路研究的產(chǎn)物，如何實(shí)現(xiàn)微波接收機(jī)的小型化，整體化和高精度始終是其重要發(fā)展方向。對(duì)接收機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)，特別是對(duì)接收機(jī)射頻前端的線性度指標(biāo)要求也越來(lái)越高[

2、1]。 本文在Rogers5880的基板上將四個(gè)功能模塊組合在一起，完成了對(duì)X波段信號(hào)(10.5GHz)的濾波，放大，混頻，以及最后的低通濾波輸出。實(shí)現(xiàn)了微波接收機(jī)射頻前端的功能。這四個(gè)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(yīng)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(guò)對(duì)各種帶通濾波器電路方案進(jìn)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(jìn)行了定量的理論分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 (二)三級(jí)聯(lián)低噪聲放大器根據(jù)微波LNA設(shè)計(jì)原理及指標(biāo)要求，我們選用NE3210S01系列低噪聲管，并采用三級(jí)放大的形式，以期獲得高穩(wěn)定性，低噪聲，高增益。運(yùn)用ADS，AnsoftDesigner等設(shè)計(jì)軟件對(duì)放大器的級(jí)間匹配電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，不僅避免了繁瑣

4、的手工計(jì)算，而且通過(guò)自動(dòng)優(yōu)化與容差分析，縮短了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，加快了研制進(jìn)度。 (三)鏡像抑制混頻器鏡像抑制技術(shù)，能使有用的信號(hào)被更充分的利用，最大限度地抑制鏡像干擾信號(hào)。本文用四只二極管制作了鏡像抑制混頻器，對(duì)3dB正交耦合電橋進(jìn)行了ADS優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證了輸出的幅相平衡。混頻管采用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(hào)與本振的隔離度≥20dB，信號(hào)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(lái)實(shí)現(xiàn)最后的濾波輸出，并進(jìn)行了定量的理論分析?？紤]到濾波器通帶和阻帶的衰減指標(biāo)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(jìn)行了仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 最后將四個(gè)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(kāi)。