《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種K波段變頻組件設(shè)計(jì)
電子技術(shù)應(yīng)用
顧江川1，2，劉元昆1，2，胡越1，2
1.南京國(guó)博電子股份有限公司；2.南京市高密度射頻微系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心
摘要： 設(shè)計(jì)了一種K波段變頻組件，該組件含上、下變頻通道，實(shí)現(xiàn)K波段射頻信號(hào)與中頻信號(hào)間的變頻轉(zhuǎn)換。通過(guò)進(jìn)行全鏈路級(jí)聯(lián)仿真分析與計(jì)算，優(yōu)化了鏈路的頻點(diǎn)規(guī)劃，合理規(guī)避了帶內(nèi)雜散；通過(guò)進(jìn)行三維電磁場(chǎng)仿真，優(yōu)化了鏈路的傳輸互聯(lián)結(jié)構(gòu)，改善了級(jí)間匹配特性。測(cè)試結(jié)果表明該組件具有雜散抑制度高、帶內(nèi)增益波動(dòng)小等特點(diǎn)，雜散抑制優(yōu)于60 dBc，帶內(nèi)波動(dòng)優(yōu)于±1 dB，鏡頻抑制優(yōu)于50 dBc，其他各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。該設(shè)計(jì)方法也對(duì)變頻組件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了有益探索。
關(guān)鍵詞： K波段 變頻組件 仿真 低雜散
中圖分類(lèi)號(hào)：TN958.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256722
中文引用格式： 顧江川，劉元昆，胡越. 一種K波段變頻組件設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(8)：98-102.
英文引用格式： Gu Jiangchuan，Liu Yuankun，Hu Yue. Design of a K-band frequency conversion module[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(8)：98-102.
Design of a K-band frequency conversion module
Gu Jiangchuan1，2，Liu Yuankun1，2，Hu Yue1，2
1.Nanjing Guobo Electronics Co.， Ltd.；2.Nanjing High-Density RF Microsystem Integration Engineering Technology Research Center
Abstract： In this article, a K-band frequency conversion module is designed, which includes up and down conversion channels to achieve frequency conversion between K-band RF signals and intermediate frequency signals. By conducting full-link cascading simulation analysis and calculation, the frequency planning of the link was optimized, and the in-band spurious interference was reasonably avoided. Through three-dimensional electromagnetic field simulation, the transmission interconnection structure of the link was optimized, and the inter-stage matching characteristics were improved. The test results show that the component has the characteristics of high spurious suppression system and small in-band gain fluctuation. The spurious suppression is better than 60 dBc, in-band fluctuation is better than±1 dB, and mirror frequency suppression is better than 50 dBc. All other indicators meet the design requirements. This design method also provides beneficial exploration for the design of frequency conversion modules.
Key words : K-band；frequency conversion module；simulation；low spurious

引言

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)精確制導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，彈上精確制導(dǎo)設(shè)備對(duì)微波系統(tǒng)在高性能、多功能、高集成等方面提出了更高的要求[1]。變頻組件作為微波系統(tǒng)內(nèi)的重要組成部分，其性能指標(biāo)直接影響到整個(gè)微波系統(tǒng)的性能[2-4]。目前變頻組件本身功能復(fù)雜、鏈路長(zhǎng)，設(shè)計(jì)上難度大、耗時(shí)長(zhǎng)，如何設(shè)計(jì)合理的變頻方案，盡量避開(kāi)帶內(nèi)干擾雜散，提高系統(tǒng)性能，是變頻組件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[5]。

本文基于鏈路仿真及電磁場(chǎng)仿真，對(duì)鏈路指標(biāo)進(jìn)行估算，合理規(guī)劃選擇頻點(diǎn)同步分析雜散模式，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵指標(biāo)分析，鏈路設(shè)計(jì)上優(yōu)化傳輸匹配，規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

本文設(shè)計(jì)的K波段變頻組件主要功能包括將來(lái)自數(shù)字單元的中頻信號(hào)上變頻至射頻信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波等處理后輸出給射頻前端；同時(shí)將來(lái)自射頻前端的射頻信號(hào)下變頻至中頻信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波等處理后輸出至數(shù)字處理單元進(jìn)行采樣分析。本文利用多層PCB板及微組裝技術(shù)，在110 mm×60 mm×20 mm的尺寸下，實(shí)現(xiàn)了1發(fā)3收的四通道布局，發(fā)射功率大于10 dBm，上變頻增益大于30 dB，帶外雜散抑制大于60 dBc；下變頻增益大于20 dB，鏡頻抑制優(yōu)于50 dBc，諧波、雜波抑制優(yōu)于60 dBc。


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作者信息：

顧江川1，2，劉元昆1，2，胡越1，2

（1.南京國(guó)博電子股份有限公司，江蘇 南京 211111；

2.南京市高密度射頻微系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210019）


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