3mm波段是毫米波波段中的一个重要频段,中心频率为94GHz的大气“窗口”就位于此频段内。随着现代通信技术和军事电子技术的发展,3mm频段越来越受到研究人员的重视,然而由于加工工艺以及较高的研发成本等因素影响,国内对3mm频段电路与系统进行的研究以及报道较少。本文就是基于3mm接收机前端及其关键技术的研究而展开。本论文在对几种常用的接收机结构进行理论分析的基础上,结合本教研室以前成功设计3mm组件的经验,确定了本课题3mm接收机前端的最终设计方案。课题要求该前端分两部分制作:接收变频模块以及位于接收变频模块前的保护性开关。本振信号由外部接入,无需再另行设计本振支路。最终设计的接收机前端由3mm单刀单掷开关、低噪放、3mm功放、混频器和中频功放组成。接下来论文对3mm单刀单掷开关进行了详细研究。首先分析了PIN二极管的原理,给出了其在正反偏压下的等效电路;然后对SPST开关的主要参数和隔离度提高方法进行了讨论;最终确定了开关的基本电路结构。选用在毫米波波段传输损耗较低的鳍线作为传输线,在其上并联PIN二极管的方式来设计该开关。之后,从PIN二极管的选择、鳍线缝宽的确定、波导至鳍线过渡结构的设计以及低通滤波器的设计、整体电路的仿真等几方面来完成SPST开关的设计。该开关中对波导鳍线夹缝处能量的泄漏,采取以下方法处理:对接地一侧的夹缝,采用金属化通孔的方式来抑制能量泄漏;对非接地一侧,采用滤波器法来抑制能量泄漏。之后完成了SPST开关的制作和测试,测试结果显示:在90~95GHz内,该开关的插入损耗小于1.9dB,隔离度优于24.9dB,达到了设计要求。根据课题要求,尤其对外形尺寸和接口位置的要求,完成了3mm接收机前端中射频电路板、供电电路板和腔体的制作。对于腔体,由于其很复杂,分上、中、下三层来制作,中间腔体的正反面分别放置射频电路板和供电电路板。之后对装配好的接收机前端进行了调试,并完成了最终的测试工作。最后,对3mm接收机前端和开关的测试结果进行了分析,总结了相关经验。