本文完成了一款0.1-40GHz超宽带接收机的研究与设计工作,介绍了接收机的设计方案,对增益、动态范围、本振泄露和杂散抑制等关键指标进行了指标分析与仿真预算,并根据接收机的性能指标将其划分为若干模块,在模块通过性能测试后组装了样机。由于该接收机的接收范围接近40GHz,覆盖多个频段,因此本文根据接收机的性能指标要求,对比分析了不同接收系统的优缺点,结合对元器件的可获得性、不同频段芯片的装配工艺以及接收系统的增益分配等方面的考虑后,确定该接收机采用分段接收、多次变频的超外差接收结构。另外,设计了对接收频段的划分,确定了不同频段的变频次数与中频选择,并且围绕着混频器的具体性能和接收机的性能指标,对变频方案和杂散抑制进行了分析,完成了整个系统的频率规划。之后,本文根据接收机的设计方案对射频模块进行了划分,将接收机划分为Ka波段下变频通道、Ku波段接收模块、Ku波段混频模块、0.1-6GHz变频通道以及本振等模块,并且完成了各个模块的性能指标分配和原理框图设计等工作。Ka波段下变频通道采用一次变频的超外差结构,将18-26GHz的射频信号变频到3.5-14GHz;Ku波段接收模块对3.5-18GHz的射频信号与Ka波段下变频通道输出的中频信号进行滤波和放大处理,然后Ku波段混频模块将3.5-18GHz的信号下变频到2GHz;0.1-6GHz变频通道采用二次变频的超外差结构,将0.1-6GHz的射频信号和Ku波段混频模块的输出信号变频到375MHz和140MHz的中频输出信号;本振负责为0.1-6GHz变频通道提供变频所需的本振信号。在选择了满足指标需求的放大器、开关、数字步进衰减器、滤波器、频率源和混频器之后,对每个模块进行了链路预算。最后,本文完成了射频模块的电路设计与性能测试工作,并组装了样机。Ka波段下变频通道能够提供20dB以上的增益,噪声系数不超过6dB;Ku波段接收模块内部的两个接收通道分别能提供6dB和25dB以上的增益,噪声系数小于4.2dB;在低噪声模式和常规模式下,0.1-6GHz接收通道的增益分别在48dB和30dB左右,噪声系数分别不超过4dB和13dB。接收机样机能够提供约45dB的增益。