组件各部分指标分配如下表1:

表1 组件各部分指标

3 电路设计

3.1 系统设计

在此组件中,低噪声放大器看成为第一级,而后面的混频接收部件可看成为第二级,前级低噪声放大器的增益必须足够高,才能抑制掉后级噪声的影响。为兼顾噪声系数、动态范围两个指标,低噪放的增益在30dB左右较为合适。整个通道设计了增益余量及可调衰减器,便于后期整机系统调试时信道增益的调整。

在不考虑镜频噪声时,接收机的噪声系数可以用如下公式计算:。 Ka波段接收前端的系统组成及工作原理

式中,Nf——放大器整机噪声系数

Nf1,Nf2,Nf3——分别是第1,2,3级的噪声系数

G1,G2——分别是第1,2级功率增益:

由上表可以计算出整机指标:

整机增益:29.5dB5

整机噪声系数:3.25dB6

整机线性上限:-24dBm4

3.2 射频单元设计:

射频单元由两级低噪放芯片和镜像抑制滤波器级连而成。前级低噪放采用我所自行研制的低噪放芯片。镜像抑制滤波器位于两级低噪放之间,既可以滤除带外杂波,也能改善匹配。

组件的射频信号与镜频相隔较远,用微带镜像抑制滤波器即可以达到镜像抑制的指标。由于频率较高,微带滤波器须进行3维电磁场仿真。前级低噪声放大器的主要指标是噪声系数,所以匹配电路是按照噪声最佳来设计的,其结构必然偏离驻波比最佳的状态,因此驻波比不会很好,所以镜像抑制滤波器必须有良好的驻波,使前级低噪放和后级混频器都得到良好的匹配。

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