论文摘要
本文研究了微波接收机小型化问题。高性能、低成本和小型化已经成为当前微波/射频领域的重要发展方向。航空、航天、单兵电子智能武器、机载和弹载的无线系统等均对小型化微波系统有迫切需求。微波接收机是微波收发系统中必不可少的组成部分。因此,微波接收机小型化的研究具有非常重要的意义。微波接收机小型化的前提是器件的小型化。本文通过采用先进的LTCC设计和制造技术来减小接收机中微波滤波器的体积,研制了用于不同微波接收机的四款LTCC滤波器。这几款LTCC滤波器具有非常小的尺寸和优异的电性能。我们采用其中的两款LTCC滤波器和MMIC芯片设计和制作了工作于C波段的小型雷达接收机模块。该模块是针对多基地雷达数字波束形成（DBF）接收阵列系统中小型化微波接收机的需求而设计,并且是国家自然科学基金项目（基金号:60671038）“基于封装的数字波束形成射频系统基础研究”的重要内容。四种LTCC滤波器主要性能及特点如下:（1）频率范围2.4-2.5GHz,尺寸为1.6mm×0.8 mm×0.6mm,可广泛用于蓝牙,是目前可查到的世界上最小尺寸的LTCC滤波器。该款滤波器的插入损耗小于1.2dB,实际测试表明其性能远好于日本村田公司的同类产品。（2）频率范围5.25-5.9GHz,尺寸为3.2mm×2.5mm×1.5mm;测试结果表明:该款滤波器的插入损耗小于1.8dB,对镜像频率的抑制度大于50dB,高端阻带的衰减大于40dB。（3）频率范围4.5-5.15GHz,尺寸为3.2mm×2.5mm×1.5mm。测试结果表明:该款滤波器的插入损耗小于1.8dB,对镜像频率的抑制度大于50dB,高端阻带的衰减大于30dB。（4）频率范围730-770MHz,尺寸为4.5mm×3.2 mm×1.5mm。测试结果表明:该款滤波器的插入损耗小于3.3dB,高端阻带的衰减大于45dB,低端阻带的衰减大于40dB。我们采用5.25-5.9GHz频段和730-770MHz频段的两款LTCC滤波器以及多种MMIC芯片研制了一个工作于C波段相对带宽为11.7%的超小型接收机变频模块。该变频接收机模块包括:低噪声放大器、混频器、中频放大器、微型的镜像抑制LTCC滤波器和LTCC中频滤波器及电源变换电路等。尺寸为40mm×20mm×10mm。实测结果表明:增益大于37dB,噪声系数小于1.7dB,镜像抑制度大于40dB,二次谐波抑制度大于38dBc,三次谐波抑制度大于54dBc,各项指标完全符合系统要求,体积小、重量轻、性能优异。