摘要
随着无线通信技术的进一步发展，毫米波频段的通信技术已经得到较大规模
的应用，在航空航天、雷达探测、卫星通信等领域已经占据重要地位。对于毫米波
高灵敏接收机的要求也在进一步提高，本文结合低温技术与毫米波技术，针对Ka
波段高灵敏接收机进行研究，设计了一款Ka波段低温低噪声接收前端，并完成了
实物制作与指标测试。
本文首先对于接收前端的射频、本振、中频三个端口的滤波组件进行了研究。
基于基片集成波导与缺陷地结构设计了小型化的射频滤波器，并对其进行了加工
测试。随后基于介质集成悬置微带结构，在前人的设计基础上进一步拓宽了阻带带
宽，设计了一款宽阻带抑制的中频低通滤波器，随后一款本振带通滤波器，并且完
成了实物加工和测试。
对于混频模块，本文使用了肖特基二极管并使用单平衡结构完成了一款无源
单平衡混频器，在分析了肖特基二极管模型与单平衡混频器的原理后，设计了反向
3dB电桥并完成了二极管输入输出匹配，最终完成了混频器的优化设计，并且设计
了一款三倍频器以提供高频本振信号。
对于要使用的放大器模块，本文根据研制需求完成了Ka波段放大器选型并进
行了低温参数提取，随后完成了匹配电路设计与稳定性分析。完成了C波段放大
器选型，并对其进行了匹配电路设计与稳定性分析，最后完成了两款放大器的加工
测试工作。
最后根据总体方案设计对系统进行装配和测试，所设计的接收前端在常温
290K时，增益31.7-36.5dB、噪声系数3.16-3.95dB；低温70K时，系统增益33.2-
40.5dB、噪声系数为2.26-3.06dB；输出1dB压缩点19.7dBm，测试结果满足设计
需求。
关键词：低温，低噪声，接收前端，介质集成悬置微带
ABSTRACT
Withthefurtherdevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,millimeter-
wavecommunicationtechnologyhasbeenwidelyusedinaerospace,radardetection,
satellitecommunication,andotherfields.Thedemandforhigh-sensitivityreceiversin
themillimeter-wavebandisalsoincreasing.Inthisthesis,combinedwithcryogenic
technologyandmillimeter-wavetechnology,researchonaKa-bandhigh-sensitivity
receiverisconducted.AKa-bandcryogeniclow-noisefront-endreceiverisdesigned,and
physicalfabricationandperformancetestingarecompleted.
ThisthesisfirststudiesthefilteringcomponentsoftheRF,LO,andIFportsofthe
receiverfrontend.AminiaturizedRFfilterisdesignedbasedonsubstrate-integrated
waveguideanddefectgroundstructure,andprocessingtestsareconducted.Subsequently,
basedonsubstrateintegratedsuspendedline,buildingonpreviousdesigns,further
expandedthestopbandbandwidthanddevelopedawide-stopbandsuppression
intermediatefrequencylow-passfilter,followe