2-18GHz超宽带小型化收发前端的关键技术研究.pdf

摘要

随着现代无线通信技术的不断发展进步，人们对于无线通信系统的小型化，高

集成度，高性能的要求也越来越高。接收机作为无线通信设备中的关键部分，承担

着对接收信号的放大和变频的工作，它的体积是限制无线通信系统尺寸的关键之

一。接收机的应用很广泛，不但在手机等无线通信领域中广泛应用，在探测设备中

如车载雷达，机载雷达等领域也不可或缺。

本文基于HTCC工艺和SIP技术来实现接收机系统的小型化，设计了一款工

作于2-18GHz的小型化接收机，并对其指标进行了测试。通过研究不同结构接收

机的优缺点，选择超外差式接收机方案。为了满足系统杂散的指标要求，将射频信

号划分为多个频段并变频到不同的第一中频来避免混频出现的组合频率落在信号

的通带内。完成接收机的链路设计和芯片选型，通过ADISimRF软件对接收机链

路的指标进行计算。超外差式接收机的频率较多，为了避免不同频率信号之间的干

扰，对系统进行了分腔处理。对于不同腔体之间元器件的互连结构进行了设计与仿

真优化，包括微带线-带状线-微带线的垂直互连结构以及微带线-SIW-微带线的水

平互连结构，对裸芯片所需的金丝键合结构进行了仿真和优化设计。为了避免因为

高功率信号泄漏而导致系统不能正常工作，对距离较近的端口之间的隔离性能进

行了仿真。

最终根据设计和仿真的结果，完成了系统的版图绘制并对其进行了加工和测

试，最终接收机系统的尺寸仅为39mm×25mm×3.1mm。在对接收机的指标进行测

试之后得出，其增益优于70dB，噪声系数优于4.8dB，瞬时带宽的带内平坦度最

差为2.94dB，小于指标要求的3dB，可调衰减范围和衰减步进也都在误差允许范

围内满足指标要求的60dB和2dB，谐杂波抑制优于32dBc，在最大衰减条件下输

入1dB压缩点功率也满足大于等于-30dBm的指标，接收机系统达到了设计指标要

求。

关键词：接收机，超宽带，小型化，信号互连

ABSTRACT

Withthecontinuousdevelopmentandprogressofmodernwirelesscommunication

technology,peoplesrequirementsforminiaturization,highintegration,andhigh

performanceofwirelesscommunicationsystemsarealsoincreasing.Asacrucialpartof

wirelesscommunicationequipment,thereceiverisresponsibleforamplifyingand

convertingthereceivedsignal,anditssizeisoneofthekeyfactorslimitingthesizeof

wirelesscommunicationsystems.Theapplicationofreceiversisveryextensive,notonly

inwirelesscommunicationfieldssuchasmobilephones,butalsoindispensablein

detectionequipmentsuchasvehiclemountedradarandairborneradar.

ThisarticleisbasedonHTCCtechnologyandSIPtechnologytoachieve

miniaturizationofreceiversystems.Aminiaturizedreceiveroperatingat2-18GHzis

designedanditsperformanceindicatorsaretested.Bystudyingtheadvantagesand

disadvantagesofreceiverswithdi