毫米波技术研究中,高性能变频组件的设计研制一直是人们的研究重点之一。目前,毫米波变频组件大多采用混合集成的电路形式进行研制,具有电路结构灵活,工艺流程简单,适合小批量生产等优势。本文根据课题指标要求,结合毫米波变频理论,完成了 W波段变频组件的研究设计、加工装配与测试分析等工作。首先,基于模块化电路设计思想将整个变频组件分为发射组件、接收组件、本振倍频模块以及无源波导网络四个部分,各部分有源组件采用单独的腔体设计,实现了空间结构上的电磁隔离,无源波导网络则充当各有源组件的安装载体,并兼顾了系统散热。结合相关变频理论,并根据项目指标要求,提出了系统整体架构及分部件初步技术方案,其中,发射组件采用直接上变频方案,接收组件采用超外差式方案,本振电路则利用倍频的方式完成设计。然后,根据初步技术方案完成了无源波导网络和有源组件的设计。其中,应用HFSS对无源电路中所涉及的各功能性器件进行设计仿真,如波导滤波器、等比功分器、定向耦合器等。仿真结果表明,在f_RF±1GHz频段范围内,各器件插入损耗小于0.3dB,且反射系数小于-20dB;在完成各功能性器件设计的基础上,将级联后的无源电路整体进行仿真优化,从而改善了电路级间匹配。另一方面则依据指标要求进行有源组件的设计,包括对混频器、各类放大器、射频开关等器件的详细选型,根据器件参数对信号链路指标作出详细预算,给出电路装配布局图用于指导生产。最终,在完成变频组件的装配工作后对其关键指标进行了相应的测试。其中本振倍频电路在78～108GHz频段内的输出功率典型值约4.5dBm,功率波动≤±1dB,在本系统所选用的本振信号频段86.2～88.2GHz范围内,其输出功率约3.75dBm±0.25dB,满足变频使用需求;在f_RF±1GHz频率范围内,发射组件饱和输出功率≥12dBm,带内功率波动≤±0.5dB,射频端本振泄露功率≤-29dBm,其相对抑制度达到40dBc以上,均符合指标要求;接收组件线性变频增益约为26.5±0.7dB,其1dB功率压缩点为-13dBm,符合指标要求;在f_RF±1GHz通带内实测最大噪声系数7.86dB,相对设计指标要求的7.5dB有所恶化。总结整个研制过程,对测试结果进行理论分析,指出了变频组件设计过程中存在的可优化之处,并提出了下一步的工作展望。