空间电子技术年第期上变频器狄青叶管仲成西安空间无线电技术研究所，西摘要本文描述了为某预研课题研制的路上变频器的组成设计测试结果。

　　上变频器实现到6G卜肠的变频，典型增益愉出压缩点大于根据系统时路变频器的幅度和相位一致性要求，变频器系统具有幅度和相位可调节性，幅度可调节范围相位可调节范围路变频器幅度一致性小于相位一致性小于度。

　　本振部分采用恒温楷晶振和锁相倍频技术，提供德定的的微波本振信号，频率德定度一天。

　　关健词变频器幅相一致性放大器晶振锁相倍频前言日上变频器是为九五预研课题多波束天线研制的，由路变频器组成。

　　该部分位于发射通道的波束形成网络和矩阵之间，系统对其有较高的幅度和相位一致性要求，路变频器具有幅度和相位的调节功能，当环境温度变化时，使得变频系统便于幅相一致性调节。

　　此外，为得到路相干信号，路变频器的本振信号必须由同一个高稳定的参考源产生，采用恒温槽晶振和锁相倍频器产生稳定的微波信号，经过本振功率放大器和分路器后分别为路变频器提供本振信号。

　　主要指标如下中频率OSG卜压射频频率一F压通道数输入电平一输出电平一相位一致性幅度一致性频率变换精度接口输出输人工程师收稿日期一年第期狄育叶等I上变频器输人输出驻波上变频器组成该上变频器的功能是将一的输人信号变换为G卜压一G压的输出信号，具有一定的增益，各路变频器幅度和相位的一致性等。

　　为实现以上功能，上变频器包括本振部分和变频部分。

　　路变频部分包括个混频器模块，实现一G卜匕到射一的变频采用设计个衰减器模块，提供变频器整机的幅度可调整性，采用个移相器模块，提供变频器整机的相位可调整性，采用设计个放大器模块，提供变频器整机的增益要求，采用M设计个滤波器模块，对混频器产生的谐杂波提供一定抑制，采用M设计本振部分包括一个恒温槽晶体振荡器，提供稳定的本振信号，其长期频率稳定度为天一个锁相倍频器，实现加且通的倍频一个本振功率放大器，具有的功率增益和大于的压缩点，将锁相倍频器输的信号放大到约采用M设计一个路功分器，将本振功率放大器输出信号平均分为路，提供给路变频器。

　　其连接关系及原理框图见图混绷舒沈波器放大铃班减移相放大舒晶振锁相放大骼衰减拱目放大姗倍撷科本振功率分路朋放大佣混频铃放大舒班减移相放大砚飞减一回一圃困俪监图上变颇器组成框图空间电子技术年第期变频部分变频部分共有路，每路包括一个混频器模块一个滤波器模块一个衰减和移相模块个放大器模块。

　　框图见图图路变频器组成框图混频器模块采用单平衡阻性混频器，包括输人R叹见桥，两个一输出滤波器，输出桥和各段匹配电路。

　　输人信号由N正万凡刃，的漏极加人，上变频信号也从漏极引出。

　　刀信号通过R叹犯电桥反向加在飞的栅极。

　　在栅极上加一定的负电压作为M的偏置，原理图见图混频器测试结果工作频率输人输出6G卜肠带宽个混频器变频损耗范围一幼入成立四魔斌万。出四暇卜州恤城匕则叫l下J邝下U岭军丝泛州砂。

　　匹比川盯获` n灿`名，沈理倪二比匹吃电自琦出匹吮竺图混频器原理图输出滤波器采用微带藕合线带通滤波器，用于滤除混频产生的带外谐杂波。

　　测试结果工作频率一路滤波器插人损耗范围一两个放大器模块（放大器和放大器均采用两级伍放大器，器件为富士通公司的设计采用设计。

　　性能如下工作频率一个放大器的增益范围一带内波动移相器衰减器模块设计在一片M电路上，移相器为反射式。

　　由藕合器和变容二极管组成。

　　输人输出信号的相位差由两个二极管的电抗决定。

　　衰减器为吸收式。

　　由习年第期狄青叶等上变频器微带线和二极管组成。

　　移相衰减模块的特性为工作频率卜七一卜压插人损耗一带内波动可变衰减范围移相器的移相范围一度。

　　本振部分变频器必须具有较高的幅相一致性及较高的频率稳定度，因此变频器方案设计对本振提出了较高的要求。

　　晶振锁相本振倍频器放大器下二0期之阮二阮二阮每一路图本振部分框图为保证本振源的频率精度和频率稳定度，采用恒温槽晶振和锁相倍频技术。

　　本振源包括恒温槽晶体振荡器锁相倍频器。

　　由于锁相倍频器的输出功率有限，加人本振功率放大器以获得足够的本振电平。

　　路功分器将微波本振信号分为路，为变频器提供本振。

　　组成框图见图晶振采用频率七的恒温槽晶体振荡器，为变频器提供稳定性较好的基准其长期频率稳定度为天相位噪声一d卫沈输出功率锁相倍频器将稳定的基准信号倍频到输出功率为谐波一4 0d卫泛杂波一相位噪声一2山至F几本振功率放大器将锁相倍频器输出的的微波信号放大到左右，需要的增益，采用单级功率放大器。

　　器件为富士通公司的场效应晶体管其压缩点采用电路，优化设计。

　　射频性能为工作频率一增益功率分路器将微波本振信号的功率平均分为路，分别为路变频器提供本振信号。

　　插入损耗一隔离度幅度平衡相位平衡度输人驻波输出驻波本振部分在分路器各端口的输出功率列于表可见变频器的本振激励电平在左右，本振信号的相位噪声特性见图的相位噪声一了比表本振翰出功率分路器口功率空间电子技术年第期上变频器性能幅度相位一致性采用矢量网络分析仪对变频器的幅相一致性进行测试，测试框图见图测试系统在5G卜压校准，矢网端口输出信号经过被测变频器上变频为的信号，再由参考混频器变换为的信号，然后进人矢网的端口由矢网读取义的幅度和相位参数，含有被测变频器和参考混频器的幅度和相位信息。

　　每次从个变频器中取一个作为被测件接人测试系统中。

　　在测试过程中，除每次接人不同的被测件外，测试系统的构成不做任何变化。

　　因此，对每次瞥矢*网络分析仪愕习参考混频器分路器电源图变频器相对幅度相位浏试图测试所得的幅度和相位参数进行比较，就可以得到路变频器的相位和幅度一致性数据。

　　以变频器为例，测试的幅度相位特性见图的在图中的测试结果中，包括了参考混频器的变频损耗和相位参数。

　　变频器的本振激励电平台上变频器幅度相位一致性比较特性表台上变颇器幅度相位一致性比较变频器井材林井增益相位（P度卜几波动可得出幅度一致性相位一致性度幅度相位的可调节范围路变频器都具有一定的幅度相位可调节性。

　　为了调节方便，专门为路变频器配备了一个配电盒，当温度变化或其他原因使幅相平衡性不满足要求时，只需打开配电盒，便可对路变频器进行幅相一致性调节。

　　具体调节范围见表表路变颇器的幅度）和相位夕可调节范围变频器材并却增益及带内波动增益用标量网络分析仪测试，典型结果见图的校准时仪器输出功率为一测试年第期狄青叶等日上变频器时仪器输出功率为一所以增益值应加台变频器增益及带内波动特性见表表台变频器增益特性变频器林增益波动输出压缩点及三阶交调输出压缩点用功率计测试，结果列于表三阶交调测试采用两个功率相同频率相差的输人信号合成后，输人到上变频器，测试仪器为频谱仪，变频器到频谱仪的电缆损耗约典型测试结果见图的可计算出三阶交截点为19表台变频器输出压缩点变频器材甘井甘甲1嘴日5 1日。

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　　尸c变频器增益变频器三阶交调图变频器浏试图结论本文简要介绍了习上变频器的组成及电性能。

　　上变频器由变频部分和本振部分组成，变频部分为路，每路变频器典型性能为增益输出压缩点大于幅度一致性小于相位一致性小度，并且幅度相位具有一定的可调范围，当由于环境温度变化引起幅相不平衡增大时，通过调整外部配电盒的可调电阻，即可对路变频器的幅度和相位一致性进行调节本振部分为路，由恒温槽晶振产生基准信号，经锁相倍频器功率放大器分功率分路器后，提供路F几的微波本振信号，其频率稳定度为天。