毫米波收發(fā)前端的研制.pdf

1、在固態(tài)毫米波系統(tǒng)中，毫米波收發(fā)前端對系統(tǒng)性能起著關(guān)鍵性作用。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)和雷達的快速發(fā)展，毫米波收發(fā)前端正向著小型化，輕量化，固態(tài)化以及高可靠性方向發(fā)展，本文即為毫米波段收發(fā)前端的研制。通過綜合方案比較，結(jié)合自身條件，選取了毫米波混合集成電路形式。在系統(tǒng)的無源電路部分，自行研制了階躍阻抗線低通濾波器，毫米波帶通濾波器，并用E面探針過渡的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)波導到微帶的過渡。在系統(tǒng)中的有源電路部分，各個有源部件均采用了MMIC單片，提高了系統(tǒng)的

2、整體性能。四次諧波混頻器是本課題的主要研究內(nèi)容，由于進入毫米波波段，毫米波本振源的實現(xiàn)比較困難，成本較高，故用微波振蕩器作為諧波混頻器的本振源，本課題中采用反相并聯(lián)二極管對構(gòu)成平衡式混頻電路，混頻器與濾波器均制作在基于薄膜工藝的陶瓷基片上。四次諧波混頻器變頻損耗的測試結(jié)果表明在34.5GHz～35.8GHz的頻率范圍內(nèi)變頻損耗小于15dB，在中心頻率34.68GHz處其變頻損耗達到11.3dB。最后對整個毫米波收發(fā)前端系統(tǒng)進行了測試，測

3、試結(jié)果表明，接收通道在中心頻率34.68GHz處增益達到了20.34dB,滿足指標的要求。發(fā)射通道在中心頻率處增益達到8.31dB，與預定指標尚有一定的差距，在下一步工作中，將采取進一步優(yōu)化無源電路結(jié)構(gòu)以及增加放大器的方法加以改善。文中詳細介紹了濾波器、諧波混頻器以及波導微帶過渡的工作原理，利用微波電路仿真軟件ADS(Advanced Design System)以及高頻場仿真軟件Ansoft HFSS完成毫米波混頻器電路的設計、電磁仿