关键词：混频器；放大器；单片微波集成电路（MMIC）??
1概述
本发射上变频器组件是雷达系统中频率合成器的重要组成部分，它的性能的好坏直接影响到整机的指标。发射上变频器组件的主要功能是将1个中频线性调频信号变换到发射信号的频率上，并且放大到合适的功率电平。为了达到这个目的，中频信号需经过2次上变频的过程：第1个上变频器称为中频上变频器，中频信号在这里和频率为800 MHz的本振信号混频得到中心频率为940 MHz的调制信号，然后，它在第2个上变频器（称为发射上变频器）中与1个频率为4?26～4?86 GHz的本振信号混频，最终得到所需的发射信号。?
2发射上变频器组件的技术指标及要求
（1）输入信号
① 中频上变频器本振信号：
??fLO1=800 MHz，Pin=12 dBm
② 发射上变频器本振信号：
??fLO2=4.26～4.86 GHz，Pin=12dBm
③ 中频信号：f=140 MHz，Δf=20 MHz调频脉冲，Pin=3 dBm 来源:http://www.tede.cn
（2）输出信号
① fout=5.20～5.80 GHz
② Pout≥17 dBm，带内功率起伏≤2.5 dB（包括温度引起的变化）
（3）输出信号频谱
① 相噪恶化≤3 dB（输入信号的相位噪声≤-110 dBc/Hz@1 kHz）
② 带内杂散电平≤-60 dBc
③ 带外杂散电平≤-50 dBc
（4）输出通路内含高隔离度调制开关，隔离度≥60 dB，加“手动开关”使之处于检测或工作状态。
（5）调制开关的控制信号：TTL电平，高电平时，发射通道畅通。输入端设整形电路，对控制信号进行整形。
（6）提供输出功率检测口。
（7）提供故障检测信号：TTL电平，高电平为正常，低电平为故障。
（8）工作温度：-25 °C～+55 °C?
3混频电路的设计考虑
根据混频器的工作原理，2个被混频的输入信号同时加到1个非线性器件上，就可得到所需要的和频或差频，但由于器件的非线性还会产生许多其他不需要的组合频率。混频器的中频产物?fIF=mfLO±nfRF。如果用dB表示，信号强度每变化1dB干扰信号将变化1dB。n×m组合干扰信号强度与需要的n×m=1×1信号强度之比变化（n-1）dB。假如信号从-20dB降到-30dB，那么对于n×m=3×5的组合干扰就会降低30 dB，而对应的比变化为：?
（3-1）×［-30-（-20）］=-20dB。
在此，根据本方案要求，对本振信号低、中、高频率情况下其中频产物分量进行了计算分析，参见表1～表3。
通过分析发现，落在频带内（5.20～5.80 GHz）的中频分量均为五阶或六阶组合分量。所以，在设计中我们采用双平衡混频器以及减小射频信号电平、设置高抑制度的带通滤波器来降低杂散，确保满足频谱指标要求。
4发射上变频器实现框图及说明???????
5放大电路的设计考虑
由于本上变频组件对杂散电平以及输出功率的起伏都有较高的要求，为了保证低的杂散，方案中采用了降低中频信号电平进行混频的方法，这样使组件的总增益提高（60 dB左右），输出功率的起伏难以控制，尤其是组件在高低温下的功率变化问题变得更加突出，因此，放大电路的设计需要重点考虑。根据目前的器件情况，放大电路可采取以下几种方法。
第一种方法是采用多管级联的方法。如采用Agilent公司的ATF-10136 MESFET管，估计至少要5级才能达到所需要的功率输出。这种方法由于需在每级的输入、输出端都要加入匹配网络，因此电路的设计必须依赖微波电路设计软件来优化电路，同时，电路的调试也比较复杂和困难。
第二种方法是前级放大采用单片微波集成电路（MMIC），单片微波集成电路的输入、输出阻抗都已匹配到50 Ω，这样放大电路得以简化。末级采用中功率砷化镓FET放大器，将功率放大到额定值。由于所使用的放大管的u值<0.12,可以进行单向化设计，电路的输入、输出匹配网络采用共轭匹配的方法，输入匹配网络采用并联开路分支线形式，输出匹配网络采用串联微带线结构。通过正确地设计放大器增益，使末级管子和末前级管子处于饱和状态，从而确保组件在高低温工作时功率起伏满足要求。这个方法是解决放大器的功率随温度变化较简便的方法，也是较为常用的方法。
第三种方法是前级放大仍采用单片微波集成电路（MMIC），末级放大器采用温度补偿电路来补偿各级因温度而引起的功率波动，最终使功率及功率起伏满足要求。该方法实现的难度较大，成本较高。
综上所述，采用第二种方法来进行本方案设计较为合理。?
6控制电路的设计考虑
根据FET放大器的特性，我们采用双电源供电，并设计有负压保护电路，使正电源受负电源控制，来保护放大器正常工作，不至于因为电源问题而损坏器件。同时为确保收、发组件之间具有高的隔离度，功放管的漏极电压也同时受TTL电平控制。?????
7结论
根据本方案进行发射上变频器设计，各项性能指标均满足要求，已经进入了实际应用阶段。
参考文献?
1廖承恩．微波技术基础．北京：国防工业出版社，1984?
2武国机．微波电子线路．西安：西北工业大学出版社，1994
