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随着微波通信系统的发展,集成化、超宽带、高可重构的微波组件逐渐成为电子战通信系统的首选。发射前端是通信系统中重要的组成部分,本文基于混合微波多层板技术以及多芯片组装技术(MCM,Multi-Chip Module),同时利用微波单片集成电路(MMIC,Microwave Monolithic Integrated Circuit)实现电路的紧密互联,完成对2-40GHz超宽带发射前端的集成化低成本设计。首先,本文对集成化超宽带收发前端的发展动态进行调研与分析,重点介绍了微波多层电路和MCM-L(Laminated multichip module)两项关键技术,以及常用发射前端的变频结构。根据系统指标要求,对系统方案进行详细设计,主要包括2-40GHz超宽频带的变频方案设计、中频链路设计、射频链路设计以及功率驱动链路的设计,并通过ADS对系统关键指标进行仿真计算。其次,本文对发射前端的有源MMIC芯片进行选型分析,对系统关键无源器件进行优化与设计,主要包括:无源滤波器的小型化设计以及多层电路超宽带过渡结构的设计。超宽带过渡结构通过加载同轴屏蔽孔,在DC-44GHz的通带内,最终实现带内回波损耗优于-20dB,带内插损优于-0.2dB的高性能指标。对于中频滤波器,分别基于慢波效应和HMSIW(Half-mode Substrate Integrated Waveguide)技术,使滤波器电路面积减小近50%,并且具有高选择性,对本振频点泄露信号的抑制大于50dB;对于2-18GHz频段滤波器,将传统交指型结构进行小型化设计,尝试建立多层纵向折叠方案的三维模型,电路面积比传统结构减少了近50%,带内回波损耗约-10dB;对于18-40GHz频段滤波器,将切比雪夫滤波器进行小型化设计,提出使用加载DGS技术以及多层电路技术,电路面积比传统SIW结构减小了50%以上,插入损耗优于-2dB,回波损耗均优于-10dB;同时提出基于加载DGS及SIR结构的SIW带通滤波器,其具有高选择性及远寄生通带特性,实现18-22GHz带内回波损耗优于-10dB,插损优于-1.5dB,26-40GHz阻带抑制达50dB以上。最后,对发射前端进行立体结构布局,并完成平面电路版图小型化设计以及腔体结构设计。最终完成2-40GHz超宽带发射前端的集成化设计,整机尺寸为50mm×40mm×12.5mm。经加工测试,整机增益大于50dB,输出功率大于+24.5dBm,带内带外杂波抑制大于50dBc,输出功率平坦度小于±1dB,可实现25dB的输出功率控制范围,满足系统指标要求。