导航L波段多通道下变频器的设计

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。……