S频段微波下变频器的设计与实现

论文摘要

本论文来源于我单位一装备研制项目:将S频段信号变频至70MHz中频,供后端设备采集处理。文中首先对比分析了几种微波下变频器的结构,介绍了微波下变频器的基本原理与组成,分析了变频器主要的性能指标。在此基础上选定了“2.2-2.7GHz频率合成式微波下变频器”的方案。以该方案为基础,对方案中涉及的各个关键件如本地振荡器（LO）、射频预选滤波器（RF Filter）、变频单元、自动增益控制（AGC）单元等的关键技术及其实现途径和攻研措施进行了详细地分析。并从原理上介绍了在系统设计中用到的频率合成器技术、自动增益控制技术。最后结合系统联调给出了实测结果并附图。方案中所采用的PLL或DDS+PLL锁相频率合成方法充分发挥锁相环良好的窄带跟踪特性,并结合DDS的高频率分辨率、高频率精确度和高速频率捷变等优点,分别实现了系统所要求的高质量宽带本振源和小步长频率捷变。采用交指腔体结构的选频滤波器和介质滤波器则大大改善了微波下变频器的选择性和抗干扰能力。本系统在微波下变频器高线性和高增益范围的设计与具体电路实现上具有一定的创新与独到之处。论文在参考国内外有关微波变频器设计文献的基础上,结合计算机仿真与工程实践,分析了本系统实现的可靠性、适宜性、经济性。并对整机的安全性、电磁兼容性和散热问题进行了分析。对今后研制同类型微波下变频器具有一定的指导与借鉴意义。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 微波下变频器的功能
• 1.2 微波变频器结构
• 1.2.1 超外差式结构
• 1.2.2 镜像抑制结构
• 1.2.3 零中频结构
• 1.3 微波下变频器主要技术指标
• 1.4 微波下变频器中的主要干扰类型
• 第二章 S频段微波下变频器系统指标
• 2.1 系统主要性能指标及功能要求
• 2.2 机箱前后面板定型
• 第三章 微波下变频器整机方案选择
• 3.1 变频次数选择
• 3.2 整机频率关系确定
• 3.3 整机工作原理
• 3.4 整机组合干扰分析
• 3.5 整机增益噪声指标分配
• 3.6 各关键部件技术指标分配
• 3.6.1 射频滤波器单元
• 3.6.2 本振
• 3.6.3 通道单元
• 3.6.4 晶振单元
• 3.7 微波下变频器功能模块实现
• 3.7.1 本振
• 3.7.2 参考分路器
• 3.7.3 变频单元
• 3.7.4 AGC/MGC单元
• 3.7.5 射频滤波器单元
• 3.7.6 数控单元
• 3.7.7 晶振单元
• 3.7.8 电源单元
• 3.8 整机设计思想和原则
• 3.9 整机安全性设计
• 3.10 电磁兼容性设计措施
• 3.11 整机实物图
• 第四章 变频器设计关键技术
• 4.1 频率合成技术
• 4.1.1 频率合成器的分类
• 4.1.2 频率合成器的主要性能指标
• 4.1.3 PLL-锁相频率合成技术
• 4.1.4 DDS技术
• 4.1.5 DDS+PLL频率合成技术
• 4.2 自动增益控制（AGC）技术
• 4.2.1 自动增益控制的原理
• 4.2.2 增益控制的方法
• 4.2.3 AGC的实现
• 第五章 微波下变频器测试结果
• 5.1 噪声系数测试
• 5.2 AGC测试
• 5.3 相位噪声测试
• 5.4 系统设计与调试中注意的问题
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献