W波段（75-110GHz）由于其衰減小，分辨率高，超寬帶等優勢，受到越來越多的關注。之前由于成本高昂，主要是軍事方面的應用。近些年隨著Gotmic等廠家毫米波芯片的量產，成本大大降低，已被很多民用場合所接受。特別是現在大力支持軍民融合，很多原來純軍用的場合，也開始轉為民用。

主要應用：

· 主動式，被動式安檢成像
· 機場跑道異物檢測FOD
· 直升機防撞/盲降系統
· 遙感/氣象雷達/天文探測等
· 軍事國防等
· 毫米波測試測量

在超外差接收系統中，LO鏈路非常關鍵，對接收系統的靈敏度和動態范圍有著重要影響。要實現W波段的本振信號，需要從X波段（8-12GHz）或Ku波段（12-18GHz）倍頻上去，一般有兩種方法：

1、直接采用8倍頻器芯片

圖1、直接采用8倍頻器芯片方案

GXOB0017是一款性能非常不錯的8倍頻器芯片，內部集成了三級2倍頻及多級驅動放大器。輸入頻率10.7-13.3GHz，經過8倍頻直接輸出86-106GHz；輸入驅動功率0dBm，輸出功率高達+12dBm，且從86-106GHz功率非常平坦。諧波抑制一般有20dBc以上，在92-96GHz對x7/x9諧波抑制50dBc以上。

使用此方案最大的好處是：結構非常簡單，體積可以做小，且成本很低。

缺點：芯片內部3級兩倍之間沒有濾波，雜散比較多。

圖2、GXOB0017內部框圖和諧波抑制

圖3、GXOB0017芯片輸出功率

2、采用多級倍頻和濾波

圖4、多級濾波和倍頻方案

同樣是X波段或KU波段產品低頻LO信號，經過2倍頻，加驅動放大器，再4倍頻送給W波段混頻器。

X2倍頻器可以采用Marki Microwave公司的MMD-1648LCH輸出頻率16-48GHz或MMD-2060HCH輸出頻率高達20-60GHz，而且諧波抑制非常好。

驅動放大器采用ADM-5974CH, DC-34GHz13dB，輸出功率+20dBm，或ADM-5931CH，DC-28GHz，輸出功率+16dBm。除了超寬帶，高線性度，這兩款放大器另一個特色是相位噪聲非常低，-153dBc/Hz at 10kHz，可以避免LO鏈路帶來的相位噪聲惡化。

這樣做的好處非常明顯，中間可以加多級濾波器，可以最大限度的濾波LO倍頻產生的雜散，從而得到最佳的接收動態范圍。

缺點和優點一樣明顯：鏈路復雜，體積比較大，成本高，調試難度大, 適合用在測試測量等高性能場合。

鏈路中的器件：

· MMD-1648LCH, 2倍頻芯片，輸出頻率16-48GHz；
· MMD-2060HCH，2倍頻器芯片，輸出頻率20-60GHz；
· ADM-5931CH, 驅動放大器，DC-28GHz，Pout=+16dBm；
· ADM-5974CH，驅動放大器，DC-34GHz，Pout=+20dBm；
· 濾波器：一般都是根據具體頻率需求定制。
· GANZ0017, 75-110GHz，功率+10dBm可作為LO鏈路末級驅動。

圖5：Marki倍頻器曲線（左MMD-1648LCH, 右MMD-2060HCH）

圖6：GQXB0012, W波段4倍頻器芯片

3、總結

兩種方案各有優點和缺點，應根據具體應用場合選擇最佳性價比方案。

· 單芯片使用用在體積要求小，成本低等場合；
· 多級倍頻和濾波雖然難度大，但是其雜散很小，適合用在對指標要求很高的測試測量場合。

作者：上海馥萊電子有限公司   王明福