一种K波段变频组件设计
电子技术应用
顾江川1，2，刘元昆1，2，胡越1，2
1.南京国博电子股份有限公司；2.南京市高密度射频微系统集成工程技术研究中心
摘要： 设计了一种K波段变频组件，该组件含上、下变频通道，实现K波段射频信号与中频信号间的变频转换。通过进行全链路级联仿真分析与计算，优化了链路的频点规划，合理规避了带内杂散；通过进行三维电磁场仿真，优化了链路的传输互联结构，改善了级间匹配特性。测试结果表明该组件具有杂散抑制度高、带内增益波动小等特点，杂散抑制优于60 dBc，带内波动优于±1 dB，镜频抑制优于50 dBc，其他各项指标均满足设计要求。该设计方法也对变频组件的设计进行了有益探索。
中图分类号：TN958.6 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256722
中文引用格式： 顾江川，刘元昆，胡越. 一种K波段变频组件设计[J]. 电子技术应用，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.
中文引用格式： 顾江川，刘元昆，胡越. 一种K波段变频组件设计[J]. 电子技术应用，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
随着现代战场精确制导技术的不断发展与进步，弹上精确制导设备对微波系统在高性能、多功能、高集成等方面提出了更高的要求[1]。变频组件作为微波系统内的重要组成部分，其性能指标直接影响到整个微波系统的性能[2-4]。目前变频组件本身功能复杂、链路长，设计上难度大、耗时长，如何设计合理的变频方案，尽量避开带内干扰杂散，提高系统性能，是变频组件设计的关键[5]。
本文基于链路仿真及电磁场仿真，对链路指标进行估算，合理规划选择频点同步分析杂散模式，对系统进行关键指标分析，链路设计上优化传输匹配，规避设计风险。
本文设计的K波段变频组件主要功能包括将来自数字单元的中频信号上变频至射频信号，进行放大、滤波等处理后输出给射频前端；同时将来自射频前端的射频信号下变频至中频信号，进行放大、滤波等处理后输出至数字处理单元进行采样分析。本文利用多层PCB板及微组装技术，在110 mm×60 mm×20 mm的尺寸下，实现了1发3收的四通道布局，发射功率大于10 dBm，上变频增益大于30 dB，带外杂散抑制大于60 dBc；下变频增益大于20 dB，镜频抑制优于50 dBc，谐波、杂波抑制优于60 dBc。
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https://www.chinaaet.com/resource/share/2000006636
作者信息：
顾江川1，2，刘元昆1，2，胡越1，2
（1.南京国博电子股份有限公司，江苏 南京 211111；
2.南京市高密度射频微系统集成工程技术研究中心，江苏 南京 210019）
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