基于混頻器的變頻通道設(shè)計(jì)

摘要：文中介紹一個發(fā)射機(jī)中的“上變頻”模塊的設(shè)計(jì)。中頻輸入頻率為300±100MHz，本振輸入為3100MHz。射頻輸出為3400±100MHz。帶內(nèi)波紋1dB以內(nèi)。雜波抑制大于30dBc。選用Hittite的雙平衡混頻器HMC215LP4和mini公司的放大器gail-39。為了保證發(fā)射信號頻譜的純度，抑制諧雜波干擾，在發(fā)射鏈路的最后一級加入了定制的腔體濾波器。測試結(jié)果表明達(dá)到了指標(biāo)要求。
關(guān)鍵詞：發(fā)射機(jī)；上變頻

一個無線發(fā)射／接收機(jī)一般包含了射頻電路和基帶電路兩個部分，基帶電路完成基帶信號的處理，雷達(dá)中信號信息的解調(diào)和調(diào)制就在基帶板上來完成。射頻電路完成信號的上下變頻。
發(fā)射鏈路主要完成將經(jīng)過調(diào)制的基帶信號與木振信號混頻后，上變頻到所需要的載波頻率，濾除雜波后經(jīng)過放大器放大到足夠的功率之后發(fā)射出去。存這個過程中，發(fā)射信號的功率，增益平坦度，線性度和相位噪聲以及信號雜散水平等指標(biāo)成為了發(fā)射鏈路的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。
接收鏈路接收到天線的微弱信號后，經(jīng)過低噪聲放大器放大，濾波，下變頻等環(huán)節(jié)，最終將射頻信號轉(zhuǎn)化為基帶信號。由于接收到的信號功率水平低，外界環(huán)境復(fù)雜，所以接收鏈路的靈敏度成為我們最關(guān)心的指標(biāo)。此外，接收鏈路的鏡頻抑制度，增益，相位噪聲，雜散抑制度等指標(biāo)也很重要。如何保證這些指標(biāo)成為接收鏈路的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。
無論是發(fā)射還是接收鏈路，最重要功能都是完成上下變頻。目前的上下變頻大多是利用模擬混頻器來完成，由于模擬混頻器為非線性電路，在混頻的過程中，都具有變頻損耗，此外還具有本振泄露，互調(diào)頻率信號，鏡頻信號等雜散信號所以，選擇指標(biāo)優(yōu)良的混頻器，對混頻器的輸入輸出做阻抗匹配；合理配置參與混頻的兩路信號的功率來對混頻電路進(jìn)行淵整，使其得到最好的性能狀態(tài)。此外，選擇合適的濾波器來濾除雜波信號也是確保鏈路雜散的重要手段。

1 設(shè)計(jì)思路
收發(fā)模塊完成信號頻譜的搬移和信號功率的放大。在設(shè)計(jì)收發(fā)通道時，需要根據(jù)變頻特點(diǎn)合理選擇混頻器，最大程度的保證帶寬內(nèi)的雜散抑制度，諧波抑制度等重要的指標(biāo)。此外，鏈路的增益，輸出信號的功率水平也是考察的重要指標(biāo)。在選取放大器的時候也要充分考慮。各級電路的匹配和電路板的防電磁十?dāng)_也很重要。此外還要考慮放大器的自激和腔體的諧振特性。通道示意如圖1所示。