8mm LTCC频率综合器技术研究

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毫米波在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学、临床医学和波谱学方面都有重大的意义。毫米波低端的34-36GHz利用其大气窗口这一特点,被越来越广泛地应用在上述领域。作为各种设备仪器心脏的频率综合器,是目前全世界毫米波科技发展的热点。其中,低相噪、快速切换、低杂散和系统级封装等是频率综合器的主要发展趋势,本文就对8mm频率综合器进行了理论分析和探索。本文首先理论介绍了常用的频率综合理论,分析了各种原理的优劣,并基于项目要求进行了指标核算,最终确定了DDS+PLL中DDS激励PLL的综合方案。确定方案后,根据实际情况制定出各个模块相应的实现方式,最终完成了Ka波段频率综合器,其输出中心频率35GHz,带宽2GHz,相噪、跳频时间及杂散抑制等指标都有不错的表现。基于LTCC技术来设计频率综合器是目前的热点之一。综合考虑各个模块LTCC化的可能性,最终确定将本振模块作为试点,融入系统级封装(SIP)的理念。设计制作完成的LTCC本振链路相较于之前的RF60单层微带线链路,表面积有一定缩小。测试结果显示,本文设计的8mm频率综合器,其输出频率34~36GHz;相位噪声优于-85dBc/Hz@1k Hz;杂散电平在Span为2GHz内优于-52dBc;输出功率约为6dBm;频率分辨率优于9Hz;频率切换时间约为150μs(35GHz切换至36GHz)。
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