【摘 要】
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微波在无线通信、航空航天以及雷达等领域有着极其重要的应用。Ku频段是我国卫星通信的主要应用频段之一,该频段具有频率高、信息容量大、抗干扰能力强等特点。上变频器和功率放大器是发射链路的重要组成部分,上变频功率放大器可简称为BUC（Block Up-Converter）。本文详细分析了Ku频段50W BUC的设计过程、整机装配、测试方法,并针对技术指标对测试结果进行对比分析,提出优缺点和改进措施。Ku
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微波在无线通信、航空航天以及雷达等领域有着极其重要的应用。Ku频段是我国卫星通信的主要应用频段之一,该频段具有频率高、信息容量大、抗干扰能力强等特点。上变频器和功率放大器是发射链路的重要组成部分,上变频功率放大器可简称为BUC（Block Up-Converter）。本文详细分析了Ku频段50W BUC的设计过程、整机装配、测试方法,并针对技术指标对测试结果进行对比分析,提出优缺点和改进措施。Ku频段50W BUC的主要技术指标如下:（1）输入频率:0.95GHz～1.7GHz;（2）输出频率:13.75GHz～14.5GHz;（3）通道增益:≥77d B;（4）发射功率:≥50W;（5）三阶/五阶互调:≤-25d Bc（双音间隔5MHz,饱和功率回退3d B测试）;（6）增益调节范围:≥50d B（0.5d B步进）;（7）杂波:≤-55d Bc（额定输出功率条件下测试）;（8）输入输出驻波:≤1.5;（9）相位噪声:≤-65d Bc/Hz@100Hz;≤-80d Bc/Hz@1KHz;≤-90d Bc/Hz@10KHz;≤-95d Bc/Hz@100KHz;≤-103d Bc/Hz@1MHz。本文完成的主要工作如下:（1）指标分析。详细分析并论述了项目中给出的Ku频段50W BUC的主要技术指标和功能指标,包括各项指标定义,影响因素和改善指标的设计方法等。通过对指标分析后将各项指标分解,为方案制定做准备。（2）方案制定。根据指标分解的结果,并结合上述分析中需要注意的问题。经过仔细严谨的分析研究,完成主要器件的选型并制定了系统的设计方案。（3）上变频器研制。根据系统方案进行上变频器的仿真和方案链路分析,依次完成上变频组件中各个电路的设计,包括参考电路、中频电路、本振源、混频电路和输出滤波放大电路。每个电路设计都详细描述了电路功能和指标,并给出了详细的设计方案、设计过程、结论分析。（4）功放研制。根据指标分解确定功放部分需要的输出功率和增益,然后进行器件选型、方案论证、仿真设计、工艺装配、测试调试等几个过程。使功放的性能指标满足要求。（5）系统装配测试。简单介绍了整机系统中的其他组件,包括耦合检波、收阻滤波、电源监控等部件的设计和装配工艺。形成完整的整机系统。（6）测试与结果分析。对整机的电气指标完整的测试,给出了测试方法、测试结果,并将测试结果和技术要求指标逐项对比,分析优缺点并提出可改进的方向措施。最终成功完成了Ku频段50W BUC整机的研制,实现了链路功率输出大于47d Bm（50W）;三阶互调≤-25d Bc（饱和功率回退3d B测试）,增益＞80d B,杂散≤-60d Bc。结果表明,本文设计的Ku频段BUC方案完全可行,各项指标均满足要求,具有较大应用价值。
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