小型化多通道Ka波段收发前端研制.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目小型化多通道Ka波段收发前端研制专业学位类别工程硕士学号200850201003作者姓名何毅龙指导教师赵志钦教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文小型化多通道Ka波段收发前端研制（题名和副题名）何毅龙（作者姓名）指导教师赵志钦教授电子科技大学成都黄建研究员中电科第十研究所成都（姓

2、名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2013.04.18论文答辩日期2013.5.15学位授予单位和日期电子科技大学2013年06月23日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据DEVELOPMENTOFAMINIATURIZATIONANDMULTICHANNELKA-BANDTRANSCEIVERFRONT-ENDSAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicSciencea

3、ndTechnologyofChinaMajor:ElectronicandCommunicationEngineeringAuthor:HEYi-LongAdvisor:ZHAOZhi-QinSchool:SchoolofElectronicEngineering3万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而

4、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日4万方数据摘要毫米波系统已被广泛应用于通信

5、、战场识别、雷达、精确制导等领域，Ka波段收发前端作为各种毫米波系统的关键部件，将向综合化、小型化、轻型化和多通道方向发展。本文的主要内容和工作包括：1)按照机载平台毫米波系统功能、作用距离和设备重量等要求，基于收发共用四次谐波混频的一次变频体制，突破了Ka波段低损耗多通道开关网络、专用两端口Ka波段四次谐波混频网络和小型化集成技术，研制出了一种高性能、多通道和轻小型化的Ka波段收发前端。2)基于并联型PIN二极管，利用ADS软件进行电路仿真、电磁场仿真、无源电磁场和器件模型协同仿真，设计开发了一款D

6、PDT开关芯片。同时，利用该DPDT开关芯片，并结合成熟商用的SPDT开关芯片，实现了Ka波段低损耗多通道开关网络。3)利用ADS软件分别进行电路仿真、电磁场仿真和一体化仿真，将微带双工器、本振放大器、CMRC本振低通滤波器和四次谐波混频器平面集成在RT5880软基片上，实现了专用两端口Ka波段四次谐波混频网络。微带双工器主要用于满足平台应用接口要求，包括CMRC中频低通微带滤波器和叉指耦合本振带通滤波器。本振放大器和CMRC本振低通滤波器主要用于适应本振激励信号电平范围0dBm～6dBm的要求。4)

7、基于立体混合集成模型，通过专用两端口Ka波段四次谐波混频网络、微带滤波器、MMIC放大器芯片和开关芯片等电路的平面集成；通过单层射频电路、多层低频电路和多层元器件的空间立体布局；通过硅基、软基片、陶瓷薄膜、PCB等简单成熟工艺的混合集成，收发前端实现了小型化集成。5)研制的小型化多通道Ka波段收发前端共完成40套（10套研制和30套生产）。在-40℃～+70℃温度范围内，各项技术指标全部合格。在常温状态下，该收发前端的关键技术指标达到了以下技术水平：发射功率3≥30.0dBm；噪声系数≤5.0dB；重

8、量≤260g；尺寸68.0×47.0×21.0mm。关键词：Ka波段，收发前端，小型化，多通道，四次谐波混频器I万方数据ABSTRACTABSTRACTAsthekeycomponentsofmanymillimeterwavesystems,suchascommunicationsystem,battlefieldidentificationsystem,radarsystem,precisionguidedsystemetc,theKa-bandtr