毫米波上变频模块分析

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1、THESTUDYOFMILLIMETERWAVEUPCONVERTERMODULEMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuthor:ZhengMengyuanAdvisor:WangLingSchool:SchoolofElectronicEngineering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

2、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）

3、作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要近年来，美、日、韩等国相继开放了无需授权使用的毫米波频段，从而进一步刺激了对毫米波CMOS技术的研究，使得毫米波的研究成为军事及商用无线通信领域的一个热点。作为毫米波通信系统中的关键部件，上变频模块将在中频或较低的频率进行编解码、调制解调、滤波等的信号进行频谱搬移以达到在毫米波频段上传输的要求，其技术性能的优劣将直接影响到整个系统的性能。本课题主要是毫米波Q波段上变频模块研究，基于目前毫米波技术的研究现状，文中采用平面混合集成电路，将带宽500MHz的L波段一中频信号1.325-1.825GHz通过单刀四掷开关分别与C

4、波段四个间隔500MHz的本振信号4.675GHz，5.175GHz，5.675GHz，6.175GHz混频，得到C波段2GHz带宽的的二中频信号6-8GHz，然后再与K波段本振信号37.5GHz进行混频，得到毫米波Qa波段2GHz的射频输出信号43.5-45.5GHz，从而在对信号上变频的同时实现了对信号的扩频，并且实现了射频输出功率大于3dBm，相位噪声优于-70dBc/Hz@1KHz，-80dBc/Hz@10KHz。整个系统采用模块化设计，将整个毫米波上变频划分为微波模块和毫米波模块，信号的扩频完全在第一级混频也即微波模块中实现，频段较低，电路结构设计

5、简单且更容易滤除杂散使输出频谱纯净。出于小型化、低成本的考虑，模块中本振源的设计均采用了集成VCO的锁相环芯片代替传统的锁相环路，同时也减小了电路设计和调试的难度。文中详细分析和讨论了每个模块的设计方案，包括指标的分解、关键器件的选取以及无源电路的设计及调试，对各模块进行了装配和测试，并进行了最终的级联测试。另外文中讲述了设计和调试过程中需要注意的细节和调试时遇到的问题并提出了相应的解决方案。关键词:毫米波，上变频，锁相环，平面混合集成电路IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,theUnitedStates,Japan,Koreaan

6、dothercountrieshaveopeneduptheuseofmillimeterwavebandwithoutlicensed,thusfurtherstimulatingthestudyofmillimeter-waveCMOStechnology,makingthestudyofmillimeterwavebecomesahotfieldofmilitaryandcommercialwirelesscommunications.Asthecriticalcomponentofmillimeterwavecommunicationsystem,c

7、onversionmodulemovethespectrumofsignalthatcodedordecoded,modulatedordemodulated,filteredintheIForlowerbandtothemillimeterwavebandtomeettherequirementsoftransmission,itstechnicalperformancewilldirectlyaffecttheperformanceoftheentiresystem.Thissubjectmainlystudiestheconversionmoduleo

8、fQmillimeterwaveband,based