毫米波一直是雷达、遥感、成像和安全等领域的研究热点,近几十年来,为了满足人们对高数据速率、大通信容量和一些潜在应用的需求,对高频器件的研究得到了迅速发展,对用于卫星接收机系统、未来个人通信系统和毫米波雷达的毫米波电路的开发提出了更高的要求。变频组件作为毫米波雷达的关键组成部分,影响着整个系统性能的好坏,起着至关重要的作用。本文围绕设计指标展开说明,结合教研室车载雷达项目需求,综合设计了一款用于毫米波超宽带直采系统的上下变频组件。首先结合变频组件的研究背景与实际应用意义,总结了国内外变频组件的研究现状与未来发展趋势;其次充分分析了变频组件中关键器件的基本原理和技术指标,为后续链路芯片的选取提供了重要理论依据;对常用变频组件技术方案展开深入研究,总结并对比每一种方案的优缺点,为本课题超宽带变频组件方案的制定提供了重要思路。接着结合设计指标对超宽带变频组件进行综合设计,结合模块化设计思路分为三个部分:上变频模块、下变频模块以及功率合成模块。上变频模块通过“混频+四倍频”的方案将2.25～3.75GHz的中频信号变频到27～33GHz的射频信号;下变频模块采用超外差接收机的二次变频方案将27～33GHz的射频信号变频到中心频率为140MHz,带宽为30MHz的基带信号;对功率合成模块进行分级设计,然后进行拼接调整。最后,对超宽带变频组件中的上变频模块、下变频模块以及功率合成模块分别进行了腔体的设计以及组装图的绘制,并对每个模块进行加工制造。经过测试与调试,测试结果表明:上下变频模块的混频频谱较为纯净,杂散信号可以抑制或滤除,抑制度大于40dBc。功率合成模块的回波损耗小于-20dB,传输系数在-6dB上下,相邻端口隔离度可达-20dB以下,测试与仿真结果有较好一致性;实物在通频带内合成效率大于93%,最大合成效率超过97%。