现在,由于在制造工艺、应用资材等各方面的不足,国内对混频器的研究相较于国外还有一定的差距。国内的诸如电子科大、东南大学等高等院校与一些电子研究所,其内的科研人员也开始对混频器技术进行重点的探析,不断进步,也获得了不少相应的技术成果。Zhen-Yu Zhang[12]等人便于2012年提出了一款宽带毫米波单平衡混频器,并介绍了其在基片整合系统中的应用。该混频器基于180°混合器,利用基片集成波导(SIW),最终得到的变频损耗不到10dB,线性性能优良,在20Ghz-26GHz的宽带内拥有良好的端口隔离度。同年,Hong-Yuan Yang[13]等人基于90nmCMOS技术,设计了一款新型33GHz-58GHz双平衡漏极混频器,并进行了全面的分析。他们针对CMOS被动混频器,提出了双平衡漏极输入拓扑技术,有效的改进了被动平衡混频器的转换损失,同时还拥有良好的端口隔离度。其在33-58GHz频带范围,变频损耗约7.5dB,射频抑制高于42.7dB,中频隔离好于51.8dB。
总之,混频器是微波电子电路与微波固态电路方面的重要组成部分[14],其高可靠性、体积小、质量轻、成本低得特点,非常适合研究并最终应用。因为国内着手于混频器研究的时间较晚,同时基于工艺和设备不佳的关系,总体研究进度还不高,我们急需对混频器方面进行一些探究。
1.2 本文工作
本课题的主要工作是针对单平衡混频器的设计与仿真。其核心由3dB耦合器、二极管匹配网络和低通滤波器等构成。着手解决的问题根据混频器原理,在多个非线性元件、本振源、滤波网络和输入/输出匹配所组成的整体结构中,设计出满足指标的一款单平衡微波混频器。通过ADS辅助软件,给出各部件的结构和尺寸,搭建电路图,运用S参数和谐波平衡法,观察仿真结果,最后通过优化,得到符合要求的完整单平衡混频器。
本文的主要工作包括:
1、单平衡混频器的原理分析
2、3dB耦合器、二极管匹配电路与低通滤波器的设计
3、ADS构建电路原理图,进行仿真与优化
本文单平衡混频器的主要性能参数:
射频频率:5.4GHz
本振频率:5.8GHz
中频频率:400MHz
变频损耗:不超过12dB
本振至射频端口的隔离度:不超过-20dB
噪声系数:不超过10dB 基于ADS的微波混频器仿真设计(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_28625.html