EHF頻段上變頻器的設計及實(shí)現

2. 3、電平分配

根據以上雜散計算可知，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。在此基礎上合理分配每級的增益，以保證設備的各項指標滿(mǎn)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，不但可以降低設備的雜散電平，而且還可以降低設備的設計難度。

3. 2、高精度的制造和裝配工藝

在EHF 頻段，波長(cháng)很短，相同電長(cháng)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，在該頻段設備裝配過(guò)程中要求更加嚴格。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)對制造和裝配工藝的試驗摸索，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。為了滿(mǎn)足設備指標要求，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)現難度； ②采用微帶探針形式波導- 微帶過(guò)渡，通過(guò)波導H 面的孔插入波導腔中，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，頻率響應小于2 dB ，保證了整機的幅頻特性指標； ④增加了新型結構的均衡補償電路，補償EHF 頻段的分布參數影響，整機2 GHz 帶寬內幅頻特性小于3. 5 dB ，滿(mǎn)足了系統指標需要。

3. 4、波導濾波器設計

在設備研制過(guò)程中，需要研制EHF 頻段的濾波器對本振信號抑制60 dB 以上。根據仿真結果，一般的微帶濾波器很難滿(mǎn)足要求。

波導濾波器具有Q 值高，損耗小的特點(diǎn)，波導濾波器能夠滿(mǎn)足指標要求。根據指標要求，研制了波導濾波器，其帶內損耗小于2 dB ，帶內幅頻特性0. 5 dB/ 2 GHz ，對本振頻率的抑制達到64dB以上。經(jīng)整機測試，對雜散信號的抑制滿(mǎn)足設計要求。

4、測試結果

設備調試完成后，進(jìn)行了指標測試。圖4所示的測試曲線(xiàn)為設備幅頻特性補償前后的曲線(xiàn)，從圖中可以看出補償前幅頻特性為8dB左右，補償后為3.5dB ，增益也滿(mǎn)足設計要求。設備的雜散輸出最大為-55dBc ，1 dB輸出功率大于+16dBm。

5、結束語(yǔ)

隨著(zhù)系統頻率的不斷提升，微波射頻設備的工作頻率越來(lái)越高，給設備研制帶來(lái)了很大的挑戰。采用3次變頻方案，實(shí)現了L頻段到EHF 頻段上變頻器，EHF頻段1dB輸出功率大于+16dBm ，2 GHz帶寬內幅頻特性小于3.5 dB ，指標測試滿(mǎn)足設計要求，關(guān)鍵指標達到國外同類(lèi)產(chǎn)品水平。設備研制過(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(lèi)產(chǎn)品的研制提供了技術(shù)保證。