基于混頻器的變頻通道設計

摘要：文中介紹一個(gè)發(fā)射機中的“上變頻”模塊的設計。中頻輸入頻率為300±100MHz，本振輸入為3100MHz。射頻輸出為3400±100MHz。帶內波紋1dB以?xún)?。雜波抑制大于30dBc。選用Hittite的雙平衡混頻器HMC215LP4和mini公司的放大器gail-39。為了保證發(fā)射信號頻譜的純度，抑制諧雜波干擾，在發(fā)射鏈路的最后一級加入了定制的腔體濾波器。測試結果表明達到了指標要求。
關(guān)鍵詞：發(fā)射機；上變頻

一個(gè)無(wú)線(xiàn)發(fā)射／接收機一般包含了射頻電路和基帶電路兩個(gè)部分，基帶電路完成基帶信號的處理，雷達中信號信息的解調和調制就在基帶板上來(lái)完成。射頻電路完成信號的上下變頻。
發(fā)射鏈路主要完成將經(jīng)過(guò)調制的基帶信號與木振信號混頻后，上變頻到所需要的載波頻率，濾除雜波后經(jīng)過(guò)放大器放大到足夠的功率之后發(fā)射出去。存這個(gè)過(guò)程中，發(fā)射信號的功率，增益平坦度，線(xiàn)性度和相位噪聲以及信號雜散水平等指標成為了發(fā)射鏈路的設計難點(diǎn)。
接收鏈路接收到天線(xiàn)的微弱信號后，經(jīng)過(guò)低噪聲放大器放大，濾波，下變頻等環(huán)節，最終將射頻信號轉化為基帶信號。由于接收到的信號功率水平低，外界環(huán)境復雜，所以接收鏈路的靈敏度成為我們最關(guān)心的指標。此外，接收鏈路的鏡頻抑制度，增益，相位噪聲，雜散抑制度等指標也很重要。如何保證這些指標成為接收鏈路的設計難點(diǎn)。
無(wú)論是發(fā)射還是接收鏈路，最重要功能都是完成上下變頻。目前的上下變頻大多是利用模擬混頻器來(lái)完成，由于模擬混頻器為非線(xiàn)性電路，在混頻的過(guò)程中，都具有變頻損耗，此外還具有本振泄露，互調頻率信號，鏡頻信號等雜散信號所以，選擇指標優(yōu)良的混頻器，對混頻器的輸入輸出做阻抗匹配；合理配置參與混頻的兩路信號的功率來(lái)對混頻電路進(jìn)行淵整，使其得到最好的性能狀態(tài)。此外，選擇合適的濾波器來(lái)濾除雜波信號也是確保鏈路雜散的重要手段。

1 設計思路
收發(fā)模塊完成信號頻譜的搬移和信號功率的放大。在設計收發(fā)通道時(shí)，需要根據變頻特點(diǎn)合理選擇混頻器，最大程度的保證帶寬內的雜散抑制度，諧波抑制度等重要的指標。此外，鏈路的增益，輸出信號的功率水平也是考察的重要指標。在選取放大器的時(shí)候也要充分考慮。各級電路的匹配和電路板的防電磁十擾也很重要。此外還要考慮放大器的自激和腔體的諧振特性。通道示意如圖1所示。