基于混频器的变频通道设计

摘要：文中介绍一个发射机中的“上变频”模块的设计。中频输入频率为300±100MHz，本振输入为3100MHz。射频输出为3400±100MHz。带内波纹1dB以内。杂波抑制大于30dBc。选用Hittite的双平衡混频器HMC215LP4和mini公司的放大器gail-39。为了保证发射信号频谱的纯度，抑制谐杂波干扰，在发射链路的最后一级加入了定制的腔体滤波器。测试结果表明达到了指标要求。
关键词：发射机；上变频

一个无线发射／接收机一般包含了射频电路和基带电路两个部分，基带电路完成基带信号的处理，雷达中信号信息的解调和调制就在基带板上来完成。射频电路完成信号的上下变频。
发射链路主要完成将经过调制的基带信号与木振信号混频后，上变频到所需要的载波频率，滤除杂波后经过放大器放大到足够的功率之后发射出去。存这个过程中，发射信号的功率，增益平坦度，线性度和相位噪声以及信号杂散水平等指标成为了发射链路的设计难点。
接收链路接收到天线的微弱信号后，经过低噪声放大器放大，滤波，下变频等环节，最终将射频信号转化为基带信号。由于接收到的信号功率水平低，外界环境复杂，所以接收链路的灵敏度成为我们最关心的指标。此外，接收链路的镜频抑制度，增益，相位噪声，杂散抑制度等指标也很重要。如何保证这些指标成为接收链路的设计难点。
无论是发射还是接收链路，最重要功能都是完成上下变频。目前的上下变频大多是利用模拟混频器来完成，由于模拟混频器为非线性电路，在混频的过程中，都具有变频损耗，此外还具有本振泄露，互调频率信号，镜频信号等杂散信号所以，选择指标优良的混频器，对混频器的输入输出做阻抗匹配；合理配置参与混频的两路信号的功率来对混频电路进行渊整，使其得到最好的性能状态。此外，选择合适的滤波器来滤除杂波信号也是确保链路杂散的重要手段。

1 设计思路
收发模块完成信号频谱的搬移和信号功率的放大。在设计收发通道时，需要根据变频特点合理选择混频器，最大程度的保证带宽内的杂散抑制度，谐波抑制度等重要的指标。此外，链路的增益，输出信号的功率水平也是考察的重要指标。在选取放大器的时候也要充分考虑。各级电路的匹配和电路板的防电磁十扰也很重要。此外还要考虑放大器的自激和腔体的谐振特性。通道示意如图1所示。