寬帶微波接收前端研究.pdf

1、寬帶微波接收前端是寬帶微波通信的核心硬件設(shè)備。寬帶微波接收前端廣泛應(yīng)用于寬帶雷達(dá)探測(cè)、無(wú)人機(jī)偵察、衛(wèi)星通信、電子戰(zhàn)電子對(duì)抗、戰(zhàn)術(shù)武器制導(dǎo)、寬帶微波測(cè)量?jī)x器、民用無(wú)線通信等等。寬帶微波接收前端設(shè)設(shè)計(jì)一般采用信道化技術(shù)，將接收機(jī)帶寬分成若干信道，然后通過(guò)上下變頻，克服鏡像及干擾頻率，最終下變頻到可以被AD采樣解調(diào)的低中頻。
　　本文首先根據(jù)總體指標(biāo)規(guī)劃了寬帶微波接收前端的總體方案，方案采用先上變頻后下變頻的兩級(jí)變頻方案，并對(duì)方案案的可

2、行性進(jìn)行了詳細(xì)的論證。然后根據(jù)筆者的任務(wù)要求，將設(shè)計(jì)目標(biāo)規(guī)劃為DC～6GHz低通濾波器、2～6GHz寬帶低噪聲放大器、寬帶混頻器三部分設(shè)計(jì)內(nèi)容。根據(jù)可行性的總體方案，對(duì)三個(gè)子模塊分別進(jìn)行了指標(biāo)細(xì)分。
　　筆者僅使用負(fù)反饋（不加匹配或加入極簡(jiǎn)單的匹配）設(shè)計(jì)了2～6GHz寬帶低噪聲放大器，噪聲系數(shù)低于1.5dB，增益25.15±1.75dB，輸入端口反射低于-7.502dB，輸出端口反射低于-7.561dB；采用超寬帶巴倫結(jié)合勢(shì)壘較高

3、的肖特基二極管堆嘗試了寬帶混頻器的設(shè)計(jì)；采用HMC773LC3B單片混頻芯片制作了混頻模塊，模塊變頻損耗低于10.33dB，本振射頻、本振中頻隔離度均大于30dB，射頻中頻隔離度大于8dB；采用開(kāi)路短枝節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了DC～6GHz低通濾波器，帶內(nèi)插損低于0.5dB，端口反射低于-11 dB，10.5～20GHz的寬阻帶內(nèi)抑制達(dá)50dB。接收前端整機(jī)噪聲系數(shù)低于2.5dB，線性動(dòng)態(tài)范圍50.36dBc，無(wú)虛假響應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍44.36dBc，接

4、收機(jī)靈敏度-70.36dBm，IIP3大于-8.1dBm，中頻抑制度大于70dBc。
　　本文的核心特色是對(duì)單一負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用探索，通過(guò)理論分析可知，負(fù)反饋可以將端口阻抗拉到接近50歐姆的水平，可以將高頻端滾降的增益拉高，可以顯著改善電路穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證理論上的這些性能，使用ADS進(jìn)行了大量的仿真試驗(yàn)。研制出噪聲低、平坦度好、穩(wěn)定度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的低噪聲放大器實(shí)物。特點(diǎn)二是在探索設(shè)計(jì)混頻器的過(guò)程中，使用HFSS仿真調(diào)試出幅度一