【摘 要】
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随着无线通信技术的发展，手持终端的普及和网络消费比例的增长，无线传输的带宽和速率越来越受到人们的重视。毫米波频段具有频带宽、传输量大的特点，成为目前无线通信研究的热门
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随着无线通信技术的发展，手持终端的普及和网络消费比例的增长，无线传输的带宽和速率越来越受到人们的重视。毫米波频段具有频带宽、传输量大的特点，成为目前无线通信研究的热门频段。V波段的开发不仅应用于点对点通信，由于其对氧气独特的吸收特性，V波段辐射计正逐渐被用于监测大气环境。 本文主要研究了V波段射频前端的主要模块。通过研究如何抑制镜像信号，设计了一款V波段单平衡谐波混频器和前级的本振倍频链路。为了给前级倍频链路提供自制的频率源，设计了一款DDS（直接数字分频器）驱动PLL的跳频源，实现11.5GHz~15GHz范围内的锁频。 论文前期查阅了大量的国内外文献资料和相关的书籍，系统研究了DDS的分频性能，掌握了国内外DDS驱动PLL频率源噪声的研究现状。同时与国内外采用GaAs工艺设计的其他倍频器和混频器做了一个比较性的研究。重点关注了倍频损耗和各次谐波抑制度，以及混频器的端口隔离度和镜像抑制能力。 其次分析了DDS分频的原理、PLL的原理以及DDS驱动PLL方案的优缺点。研究了各模块噪声在闭环系统中对输出相位噪声的影响，并给出自己的设计建议。研究了目前实现pHEMT器件非线性工作的方法，对倍频和混频的原理做较细致的分析。研究了目前混频的主要结构和镜像信号的抑制原理，结合课题提出适合本文的设计方案。 利用Altium designer软件，完成了频率源模块的设计，结合系统中各模块噪声源对输出噪声的影响，重点对布局和接地设计做了分析。并完成了频率源模块的加工测试。 最后采用了GaAs pHEMT工艺，设计了一款倍频链路芯片和谐波混频器芯片。重点对倍频器的输出匹配方式做了研究。EM仿真结果显示在全频段内对基波和三次谐波的抑制度达到25dB。混频器采用电阻型混频的方式，单平衡的设计结构，能够有效的抑制镜像信号。输入输出端口良好的匹配，使得全频段内的变频损耗低于13dB，LO-IF端口隔离度>50dB，镜像抑制度>22dB。混频器端口隔离度优于业内同等工艺设计的混频器指标。
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