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近年来,美、日、韩等国相继开放了无需授权使用的毫米波频段,从而进一步刺激了对毫米波CMOS技术的研究,使得毫米波的研究成为军事及商用无线通信领域的一个热点。作为毫米波通信系统中的关键部件,上变频模块将在中频或较低的频率进行编解码、调制解调、滤波等的信号进行频谱搬移以达到在毫米波频段上传输的要求,其技术性能的优劣将直接影响到整个系统的性能。本课题主要是毫米波Q波段上变频模块研究,基于目前毫米波技术的研究现状,文中采用平面混合集成电路,将带宽500MHz的L波段一中频信号1.325-1.825GHz通过单刀四掷开关分别与C波段四个间隔500MHz的本振信号4.675GHz,5.175GHz,5.675GHz,6.175GHz混频,得到C波段2GHz带宽的的二中频信号6-8GHz,然后再与aK波段本振信号37.5GHz进行混频,得到毫米波Q波段2GHz的射频输出信号43.5-45.5GHz,从而在对信号上变频的同时实现了对信号的扩频,并且实现了射频输出功率大于3dBm,相位噪声优于-70dBc/Hz@1KHz,-80dBc/Hz@10KHz。整个系统采用模块化设计,将整个毫米波上变频划分为微波模块和毫米波模块,信号的扩频完全在第一级混频也即微波模块中实现,频段较低,电路结构设计简单且更容易滤除杂散使输出频谱纯净。出于小型化、低成本的考虑,模块中本振源的设计均采用了集成VCO的锁相环芯片代替传统的锁相环路,同时也减小了电路设计和调试的难度。文中详细分析和讨论了每个模块的设计方案,包括指标的分解、关键器件的选取以及无源电路的设计及调试,对各模块进行了装配和测试,并进行了最终的级联测试。另外文中讲述了设计和调试过程中需要注意的细节和调试时遇到的问题并提出了相应的解决方案。