毫米波收发组件在雷达探测系统与制导系统中应用较为普遍。目前的先进技
术已经实现了将上变频发射模块，下变频接收模块以及频率源模块集成于一块微
波毫米波芯片上。但是由于单片集成系统在工作频段较高以及功率较大时系统的
稳定性和可靠性不高，而军用雷达通信系统对整个电路系统的稳定性，可靠性以
及相关指标要求较高，因此目前的军用通信系统主要还是以模块化为主。
Ka 波段上变频组件的具体方案设计、器件选型、电路设计以
及电磁兼容设计。该上变频组件的设计主要包括本振单元模块的设计与上变频单
元模块的设计。本振单元分为一本振单元与二本振单元，一本振单元需提供的本
振频率为 4GHz，因此可由锁相环直接产生；二本振单元输出频率范围为
18.8GHz~22.6GHz,由锁相环先产生频率范围为 9.4GHz~11.3GHz 的信号，再经 2
倍频器得到频率范围为 18.8GHz~22.6GHz 的信号。根据上变频单元的具体工作指
标确定出该组件采用超外差式变频方案。本文重点工作如下：
1.介绍了变频器非线性混频的基本理论，基于 MATLAB 软件编写了程序并绘
制了上变频混频器与下变频混频器的交互调衍生图。根据交互调衍生图可确定组
件合适的本振频率。
2.介绍了上变频发射组件的典型方案设计，根据组件的具体指标确定了超外差
式的上变频方案，并根据 MATLAB 所绘制的交互调衍生图确定了本振频率，进行
了器件选型与方案具体指标的分配。
3.分析了本振单元技术指标，确定了本振单元的方案设计，本振单元共分为 2
个单元，一本振单元采用锁相环直接输出的方式，二本振单元采用“锁相环+二倍
频”的设计方式，且进行了器件选型。设计了本振单元 X 波段带通滤波器与 K 波
段带通滤波器。
4.完成 Ka 波段上变频组件整体的设计，包括上变频单元与本振单元电路的设
计，电磁兼容的设计以及电源电路的设计。
5.对整个 Ka 波段上变频组件进行了测试与调试，先分别对本振频率源模块与
上变频单元进行了测试与调试，测试结果满足要求后将本振单元与上变频单元进
行了联调与测试。整个 Ka 波段上变频组件的输出1d BP 不小于 13dBm、整体增益为
3.5dB、在-30dBm 输入功率下的杂散抑制大于 40dBc 以及输出频带的增益平坦度
为 2.6dB、相位噪声：-72dBc/Hz@100Hz, -88dBc/Hz@1KHz, -92dBc/Hz@10KHz,
-92dBc/Hz@100KHz。
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