EHF頻段上變頻器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

2. 3、電平分配

根據(jù)以上雜散計(jì)算可知，為了降低第2 次混頻產(chǎn)生的雜散， 必須降低混頻器的輸入電平到- 20 dBm以下。在此基礎(chǔ)上合理分配每級(jí)的增益，以保證設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求。

3、關(guān)鍵技術(shù)

3. 1、中頻選取

EHF 頻段上變頻器采用3 次變頻技術(shù)，中頻頻率的選取尤其重要，一個(gè)合適的中頻頻率，不但可以降低設(shè)備的雜散電平，而且還可以降低設(shè)備的設(shè)計(jì)難度。

3. 2、高精度的制造和裝配工藝

在EHF 頻段，波長(zhǎng)很短，相同電長(zhǎng)度的電路元件實(shí)際尺寸會(huì)比低頻段的元件尺寸小很多，所使用的放大器、混頻器元件只能采用沒(méi)有封裝的管芯，這就對(duì)印制板的加工精度、元件安裝精度、焊接精度提出很高的要求。在EHF 頻段有些關(guān)鍵尺寸的加工精度要求小于0. 01 mm。

由于同樣的原因，在該頻段設(shè)備裝配過(guò)程中要求更加嚴(yán)格。裝配過(guò)程主要包括：裁板、粘接、鍵合等工序。特別是在粘接及鍵合工序上更加容易出問(wèn)題。通過(guò)對(duì)制造和裝配工藝的試驗(yàn)摸索，很好地解決了毫米波頻段高精度制造和裝配工藝問(wèn)題。

3. 3、EHF 頻段變頻技術(shù)

變頻器包含了混頻、濾波、放大等多個(gè)環(huán)節(jié)。為了滿足設(shè)備指標(biāo)要求，主要采取了如下的技術(shù)措施：用新型 諧波混頻器，降低本振的工作頻率，減小了本振的實(shí)現(xiàn)難度； ②采用微帶探針形式波導(dǎo)- 微帶過(guò)渡，通過(guò)波導(dǎo)H 面的孔插入波導(dǎo)腔中，降低了插入損耗，改善了端口駐波； ③采用新型電路，電路在IF2 頻率范圍內(nèi)，頻率響應(yīng)小于2 dB ，保證了整機(jī)的幅頻特性指標(biāo)； ④增加了新型結(jié)構(gòu)的均衡補(bǔ)償電路，補(bǔ)償EHF 頻段的分布參數(shù)影響，整機(jī)2 GHz 帶寬內(nèi)幅頻特性小于3. 5 dB ，滿足了系統(tǒng)指標(biāo)需要。

3. 4、波導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)

在設(shè)備研制過(guò)程中，需要研制EHF 頻段的濾波器對(duì)本振信號(hào)抑制60 dB 以上。根據(jù)仿真結(jié)果，一般的微帶濾波器很難滿足要求。

波導(dǎo)濾波器具有Q 值高，損耗小的特點(diǎn)，波導(dǎo)濾波器能夠滿足指標(biāo)要求。根據(jù)指標(biāo)要求，研制了波導(dǎo)濾波器，其帶內(nèi)損耗小于2 dB ，帶內(nèi)幅頻特性0. 5 dB/ 2 GHz ，對(duì)本振頻率的抑制達(dá)到64dB以上。經(jīng)整機(jī)測(cè)試，對(duì)雜散信號(hào)的抑制滿足設(shè)計(jì)要求。

4、測(cè)試結(jié)果

設(shè)備調(diào)試完成后，進(jìn)行了指標(biāo)測(cè)試。圖4所示的測(cè)試曲線為設(shè)備幅頻特性補(bǔ)償前后的曲線，從圖中可以看出補(bǔ)償前幅頻特性為8dB左右，補(bǔ)償后為3.5dB ，增益也滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)備的雜散輸出最大為-55dBc ，1 dB輸出功率大于+16dBm。

5、結(jié)束語(yǔ)

隨著系統(tǒng)頻率的不斷提升，微波射頻設(shè)備的工作頻率越來(lái)越高，給設(shè)備研制帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。采用3次變頻方案，實(shí)現(xiàn)了L頻段到EHF 頻段上變頻器，EHF頻段1dB輸出功率大于+16dBm ，2 GHz帶寬內(nèi)幅頻特性小于3.5 dB ，指標(biāo)測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求，關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。設(shè)備研制過(guò)程中，解決了EHF頻段加工、裝配等關(guān)鍵工藝技術(shù)，為同類產(chǎn)品的研制提供了技術(shù)保證。