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为了适应机载平台的射频无线通信系统的工程应用,用于外差式的S波段射频收发组件在该平台的使用相当广泛,其主要特点为体积小、重量轻、集成度高、功耗低;其次,S波段收发模块应用成熟,可靠性高。本文以S波段外差式接收机和外差式发射机为基本原理框架,外加锁相环频率合成技术,对小型化的S波段收发组件模块进行了研究设计和实现。本文中所研究的设备主要用于机载端与地面端的通信,接收频率覆盖范围为2025MHz~2120MHz,发射频率覆盖范围为2200MHz~2300MHz,信道带宽6.2MHz,群时延波动小于3ns,接收动态范围大于70dB。主要工作为总体方案设计,器件选型,链路增益分配,本振电路设计,AGC电路设计,系统联调等。主要的设计难点有:接收通道增益动态范围大,如果采用多级数控衰减器加放大器的方式,对小型化的设计构成了挑战;群时延波动小,限制了滤波器的选用范围;在120×60×20mm~3的体积下,需要实现的功能电路比较多,对PCB的布局和隔离要求比较高;收发通道采用FDD频分双工,电源的分配和低功耗设计也是设计的难点。本文在接收通道设计中,为了实现大的动态范围,选用VGA放大器在中频处理端进行实现,其好处是中频频率低,放大器增益大,选用两级就可实现高达90dB的动态范围,同时在两级之间通过分腔隔离,有效避免了AGC放大器的自激。为了实现小的信道带内群时延波动,射频滤波器和第一中频滤波器选用联体式介质滤波器,70MHz和140MHz中频滤波器选用LC带通滤波器,在中频滤波器的带宽设计上,适当的增加滤波器的带宽来减小6.2MHz信道带宽内的群时延波动。在整个电源的设计上,选用开关稳压电源来提高整体的使用效率,同时为了避免开关频率对电路的影响,开关电源输出端串联多路线性稳压器。在PCB的布局设计上,将接收通道和发射通道分别布在两张PCB上,背对背的方式安装,电源和控制连接线通过镀银铜线对穿的方式实现,通道内部采用整体隔条分腔的方式实现隔离。最终系统测试表明,接收动态范围高达85dB,带内群式延波动小于2ns,所有功能指标和性能指标均满足系统使用要求。