3mm接收機(jī)前端關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、3mm波段是毫米波波段中的一個(gè)重要頻段,中心頻率為94GHz的大氣“窗口”就位于此頻段內(nèi)。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和軍事電子技術(shù)的發(fā)展,3mm頻段越來(lái)越受到研究人員的重視,然而由于加工工藝以及較高的研發(fā)成本等因素影響,國(guó)內(nèi)對(duì)3mm頻段電路與系統(tǒng)進(jìn)行的研究以及報(bào)道較少。本文就是基于3mm接收機(jī)前端及其關(guān)鍵技術(shù)的研究而展開(kāi)。
　　本論文在對(duì)幾種常用的接收機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合本教研室以前成功設(shè)計(jì)3mm組件的經(jīng)驗(yàn),確定了本課題3mm接

2、收機(jī)前端的最終設(shè)計(jì)方案。課題要求該前端分兩部分制作:接收變頻模塊以及位于接收變頻模塊前的保護(hù)性開(kāi)關(guān)。本振信號(hào)由外部接入,無(wú)需再另行設(shè)計(jì)本振支路。最終設(shè)計(jì)的接收機(jī)前端由3mm單刀單擲開(kāi)關(guān)、低噪放、3mm功放、混頻器和中頻功放組成。
　　接下來(lái)論文對(duì)3mm單刀單擲開(kāi)關(guān)進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先分析了PIN二極管的原理,給出了其在正反偏壓下的等效電路;然后對(duì)SPST開(kāi)關(guān)的主要參數(shù)和隔離度提高方法進(jìn)行了討論;最終確定了開(kāi)關(guān)的基本電路結(jié)構(gòu)。選用在

3、毫米波波段傳輸損耗較低的鰭線作為傳輸線,在其上并聯(lián)PIN二極管的方式來(lái)設(shè)計(jì)該開(kāi)關(guān)。之后,從 PIN二極管的選擇、鰭線縫寬的確定、波導(dǎo)至鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及低通濾波器的設(shè)計(jì)、整體電路的仿真等幾方面來(lái)完成SPST開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)。該開(kāi)關(guān)中對(duì)波導(dǎo)鰭線夾縫處能量的泄漏,采取以下方法處理:對(duì)接地一側(cè)的夾縫,采用金屬化通孔的方式來(lái)抑制能量泄漏;對(duì)非接地一側(cè),采用濾波器法來(lái)抑制能量泄漏。之后完成了SPST開(kāi)關(guān)的制作和測(cè)試,測(cè)試結(jié)果顯示:在90~95GHz