W波段上变频技术分析

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1、日期：2013年5月20日RESEARCHONW-BANDUPPER-CONVERSIONTECHNOLOGYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuthor:LiuMingAdvisor:TangXiaohongSchool:SchoolofElectronicEngineering4万方数据摘要摘要目前，毫米波在军事及商用无线通信领域有着极其重要的应用，而不断扩大

2、的需求和频谱资源的日益紧张对毫米波通信系统的性能提出了更高的要求。作为通信系统中的主要部分之一，变频组件性能的优劣直接影响到收发前端工作效率的高低，更关系到整个系统的性能好坏，其地位之重要不言而喻。W波段位于毫米波频段的中高段，本文对基于此波段的上变频技术进行了比较深入的分析和研究和记录，基本再现了整个设计过程：首先对子模块四倍频模块和混频模块的基本知识进行了简要介绍，而后根据各自的指标需求，有针对性得进行了详细分析和方案对比，并确定了最终方案；在方案实现过程中，提出了对混合集成电路供电电路的设计和改进，以及五端口混合环混频器的设计；实测环节，通过采用新的测试方法，不仅

3、发现并解决了一些问题和隐患，而且将下变频性能与上变频性能对比、应证，提高了数据准确度的同时增强了数据说服力；测试结果表明设计基本满足指标需求，但也存在一些不足，文末对此进行了总结并提出了改进方向和建议。本文设计的工作重点和特色主要体现在几个方面：1，对W波段单平衡混频器实现了低本振功率驱动，达到了变频损耗优于-10dB的较好性能；2，再现了完整的设计过程，包括版图设计、性能实测、数据分析以及故障排查等全部细节，有一定的借鉴和参考意义；3，文中的供电电路不仅能够提供可靠的供电时序，而且能够为受电电路提供一定的保护作用，降低了单片电路受损的风险；而且结构简单，性能稳定，尺寸

4、小巧；4，文中提出并采用了一种改进的测量方法，具有较高的工程价值。不仅实现了更细密、更高精度的数据采集，增强了数据的说服力，而且有利于故障的诊断和排查。作为毫米波通信系统的主要部分之一，变频系统的重要地位无需多言，故而本课题在商用和军用领域均有着重要的实践意义，值得并且需要不断得进行研究和探索。关键词:W波段，倍频器，混频器，低本振，供电电路，偏置I万方数据ABSTRCTABSTRACTCurrently,applicationsbasedonmillimeter-wavetakeextremelyimportantplaceinthefieldofmilitaryan

5、dcommercialwirelesscommunication,andhigherpropertyandspecificationsstillgotraisedbyexpandingdemandandspectrumresources'increasinglytensions.Asoneofthemainpartofthecommunicationsystem,theperformanceoftheconversioncomponentdirectlyaffectsthelevelofefficiencyofthetransceiverfront-end,andals

6、orelatedtotheperformanceofthewholesystem,whichshowsitsimportantpositionself-evidently.W-bandislocatedintheupperbandofmillimeter-wave,basedonwhichadeepresearchonupper-conversiontechnologyhasbeenmade,andtherecordscontainsallanalysisdetails.First,abriefintroductionofbasicknowledgeofthefourt

7、hharmonicmoduleandmixingmodulehasbeenmade,thenaccordingtotherespectiveindicatorofdemand,finalschemesweredeterminedafteradetailedanalysisandcomparison;Duringtheimplementationprocessoftheschemes,designandimprovementofthepowersupplycircuitusedforhybridintegratedcircuitwasrai