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随着低频段频谱资源的逐渐拥挤和人们对高速率通信需求的日益增强，毫米波通信越来越受到人们的关注，毫米波接收机是毫米波通信系统的关键模块。本文研制了一款高动态范围、低噪声系数的Ka波段毫米波接收机。 本文在分析接收机基本系统结构和常用扩展动态范围方式的基础上，根据设计指标要求设计了Ka高端频段外差式接收机的系统方案。为了确保优良的噪声性能，在接收机的毫米波前端采用两级MMIC低噪放级联作为前级放大模块;为了确保接收机较大的动态范围，采用中频自动增益控制放大器(AGC)调整接收机增益;为了降低本振频综的设计难度，本振信号通过将低频段信号三倍频的方式实现。在实际制作时将接收机分为Ka波段LNA-下变频模块和S波段自动增益控制放大器两大模块，分别调试、测试了各模块性能;然后将两个模块级联，调试、测试了接收机的整机性能。主要研究工作包括以下三方面: 1、Ka波段LNA-下变频模块研制:根据接收机系统方案选择了低噪放、混频器、倍频器、本振缓冲放大器等商用芯片;设计了波导-探针-微带过渡电路;设计了基于高介电常数、低损耗陶瓷基片的微带平行耦合线镜像抑制滤波器，在镜像频率处的抑制度大于55dB;设计了威尔金森功分器，用于将本振信号一分为二，分别给接收机和发射机提供本振信号。实际制作、调试了LNA-下变频模块，测试表明通带内噪声系数为3.9dB～4.3dB，变频增益大于34dB，通带内增益波动小于±1.25dB，输出1dB压缩点大于10.5dBm。 2、S波段宽带AGC模块研制:采用电调衰减器和固定增益放大器相结合的方式，利用ADS仿真分析了电调衰减器不同衰减状态对接收机性能的影响，合理分配了AGC模块中的增益和衰减量指标参数，使得接收机在电调衰减器衰减量小于50dB时噪声系数小于5dB，输出1dB压缩点大于11 dBm。设计了S波段小型化中频滤波器和幅度均衡器。加工制作了S波段AGC模块，经调试消除了AGC模块的自激现象，消除了由控制电路引入的近端杂散，通过幅度均衡器调试了带内增益平坦度等指标。经实验测试，所研制的AGC模块动态范围大于58dB，增益平坦度小于±0.3dB。本文所研制的AGC模块与Hittite等公司的同类产品相比在动态范围和增益平坦度方面具有明显优势。 3、在上述两个独立模块调试、测试的基础上，调整优化了两模块的接口功率电平、驻波比等参数，将它们级联组合起来构成接收机整机系统，并通过幅度均衡器调试了接收机整机的增益平坦度等系统指标。测试了接收机整机性能:最大增益74dB，此时噪声系数为4.0dB～4.5dB;在输入射频功率为-90dBm～-20dBm范围内接收机中频输出功率为-5dBm±10dB，实现了接收机动态范围45dB的压缩量，带内增益平坦度小于±0.6dB，各项指标测试结果均满足设计要求。