导航L波段多通道下变频器的设计
2015-06-13王绪宁孙书良
王绪宁,孙书良,陈 强
(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)
0 引言
随着卫星导航系统的发展,各种导航系统的交互应用日益紧密,衍生出来的各种组合导航系统都对接收下变频器提出了更高的要求。卫星导航跟踪站系统对接收下变频器要求更高,要求小型化、低功耗。对设备的体积限制在100 mm×80 mm×30 mm范围内,对功耗要求<5 W。该设备同时要求相位噪声指标在100 Hz处 < -85 dBc/Hz[1];1 kHz处 <-90 dBc/Hz;10 kHz处 < -95 dBc/Hz;100 kHz处< -100 dBc/Hz。
以上关于体积、功耗以及相位噪声的要求对下变频器是一个全新的挑战,以往地面系统中单路下变频器的体积要求就差不多这么大,而这个项目中要求设计8个通道的下变频,难度是相当大的,设计难点在于多通道的杂散抑制、低功耗和散热等。先期采购的业界产品体积都较大,体积达到180 mm×100 mm×40 mm,本设计突破传统的微波电路设计理念,突破电路设计极限,研制出满足要求的产品。
1 本振设计
卫星导航跟踪站系统要求设计的多通道下变频器频率配置如表1所示。

表1 多通道下变频器频率配置
从表1可看出,本振频率覆盖1 050~1 480 MHz[2],目前成熟应用的内置 VCO的 PLL芯片有ADF4350、HMC830 和 RFFC5071 等[3],从相位噪声指标上说 HMC830优于 ADF4350,RFFC5071相噪与HMC830几乎相当,功耗上 RFFC5071优于HMC830和ADF4350。以上3款芯片的功耗分别为HMC830∶1.2 W,ADF4350:0.4 W,RFFC5071∶0.3 W,8路信号分别约为10 W、3 W 和 2.5 W,在以上3款PLL芯片中,优选RFFC5071,该芯片功耗最低,相噪指标好,而且该芯片内置混频器,可以配置高线性状态,高线性状态下输入IP3为+23 dBm,电流为125 mA,功耗为0.375 W。
为了追求低功耗、小型化,期望电流能够达到最小。显然RFFC5071芯片相对来说已经具有很低的功耗,但这个功耗还不是最小的。……
