工控低压变频器设备在较高频率波段上频谱组件变化的反复预设

硅管倍频方案的应用及其优化

硅管倍频方案在微波通信系统中的应用，通过Si三极管作为振荡器件，首先产生X波段信号，然后通过倍频放大器将基波提升至Ku波段。这种方法的优势在于振荡器起振容易，并且使用Si三极管比常规FET具有更低的相位噪声水平。此外，由于基波的相位噪声余量较高，在调试过程中可以适当增加介质谐振器的耦合度，这不仅简化了调试流程，还解决了高低温下停振问题。

采用计算机辅助设计，可以优化介质振荡器在基波时输入反射系数和输出阻抗。尽管硅管倍频方案带来了一些挑战，如增加高通滤波器以抑制基波信号，以及要求输入信号具有一定的电平，但这些问题都得到了有效解决。

为了应对这些挑战，我们采取了以下措施：采用腔体高通滤波器，其体积小而效能强；选用HITTITE公司的HMC516单片放大器，它提供了足够的大增益和动态范围，同时体积占用小。

经过测试，本振支路表现出色的性能：相位噪声降至-94dBc/Hz级别，基波抑制达70dB，输出功率为18dBm。整个研发过程简单、高效，有利于批量生产，并达到预期目标。

上变频器是将SAW-VCO产生的60MHz信号与本振信号f0进行变频到f0-60MHz。这部分关键在提高本振信号抑制，以减轻后续滤wave压力。我们最初采用混合环平衡式上变频器，但由于其体积较大，我们最终选择了单片集成上变频器（HMC205），它提供更好的本振抑制并显著减少了组件尺寸。

最后，我们设计了一种特殊结构以实现高Q值滤wave。在样机阶段，我们开发出了三腔介质滤wave，但其带外抑制不足，因此我们转向单腔双膜式滤wave，该类型利用金属材料实现窄带宽（10MHz）并提供55dB以上的带外抑制和7dB左右的插入损耗。虽然这个设计需要一定程度上的主振部分调整，但是最终我们成功地将这两部分结合起来，使得主震支路杂波抑制达到70dB超越合同要求。