S-Ku波段高信噪比上下变频组件的研制.PDF

ELECTRONICS WORLD 技术 交流 ・ S-Ku波段高信噪比上下变频组件的研制 重庆金美通信有限责任公司 徐彬彬 唐先建 理东方 胡丹耀 【摘要】 基于MAX2880、HMC709和HMC869设计了S-Ku波段上下变频组件，给出了设计过程和实物测试结果。该上下变 频组件具有宽频带和高信噪比等特点，经过硬件调试达到的主要指标为：本振频率12.0～13.0GHz，步进5MHz，相位噪声优 于-91dBc/Hz@1kHz和-93dBc/Hz@10kHz；中频频率2.45GHz，射频频率14.45～15.45GHz；64QAM、50M符号率的中频调 制信号经上变频后解调信噪比达到35.5dB；64QAM、50M符号率的射频调制信号经下变频后解调信噪比达到34.6dB。 【关键词】 S-Ku波段；上下变频组件；MAX2880；频率合成器；低相位噪声；HMC709；HMC869；宽频带；高信噪比 [1] 随着无线通信的迅速发展，通信设备的工作频段大 影响着通道的信噪比 。根据宽频带和低相位噪声的要求， 量转向微波。同时通信速率的大幅提高，使调制方式转 频率合成器选用MAX2880，VCO选用RFVC1838A，参考晶振选 向16QAM和64QAM等高阶调制方式。变频组件作为Ku波段 用MXO37/8D-20MHz，环路滤波器选用有源低通滤波器。 通信设备不可或缺的核心部件，如何在高频段、高阶调 MAX2880是Maxim公司 的一款超低相位噪声和杂散 制下保持高信噪比已经成为重要的研究课题。 的整数/小数分频频率合成器[2]。射频输入频率250～ 本文介绍了一种高信噪比的S-Ku波段上下变频组件 12400MHz，输入幅度范围-5～+5dBm，参考时钟输入频率 的设计方法，通过对关键电路的调试，实现了预期要求。 10～205MHz，小数分频模式下鉴相频率最大105MHz。所 有片内寄存器通过三线串行口控制。由于系统需求频率 1 S-Ku波段上下变频组件技术指标 步进5MHz，且VCO需要2分频输入频率合成器，所以采用 小数分频模式2.5MHz步进比较适合。 设计要求中频频率2.45GHz，带宽80MHz，射频频率 从总体上考虑，锁相环的相位噪声为参考源噪声、 14.45～15.45GHz，步进5MHz。采用一次变频的方案，本 频率合成器自身噪声（包括N分频器噪声，和鉴相器噪 振频率为12.0～13.0GHz。 声）、环路滤波器噪声和VCO噪声的叠加。频率合成器自 首先设计了Ku波段低相位噪声本振，经过微波开关 身噪声可用下面公式衡量： 选择后输入上变频器或下变频器作为本振信号。发信道 (1) 中频信号经过带通滤波器和正交功分器后进入镜像抑制 其中PN 为频率合成器归一化的噪声基底， FLOOR 上变频器转换为射频信号输出。收信道射频信号经镜像