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摘要在通信系统中，混频器是一个非常重要的器件，它的性能直接影响到通信系统性能的好坏。本文讲述了一个X波段的混频器，采用180°相移型的混频结构，利用三分支定向耦合器提高端口间的隔离度；利用M/A-Com MA4E2037砷化镓梁氏引线肖特基势垒二极管来进行混频，反射式低通滤波器反射回收利用高频分量以降低变频损耗，设计出一种X波段低变频损耗混频器。在10.6~11.5GHz的频带范围内，变频损耗低于6.5dB；RF-IF的隔离度优于27dB，LO-IF的隔离度优于24dB，LO-RF的隔离度优于14dB。25421
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关键词 混频器 耦合器 隔离度 变频损耗
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The design of X-band mixer with low conversion loss
Abstract
In the communication system, the mixer is a very important device, its performance directly affects the performance of the communication system is good or bad. This article describes an X-band mixer, the mixer uses 180° phase-shift structure, uses a three-branch directional coupler to improve isolation between ports;uses M/A-Com MA4E2037 GaAs beam-leaded Schottky diodes to mixing, reflective low-pass filter reflects the high frequency harmonic component back to recycle to reduce the conversion loss,and designed an X-band mixer with low conversion loss.In the frequency band 10.6~11.5GHz,the conversion loss is bellow 6.5dB.RF-IF port isolation is better than 27dB,LO-IF port isolation is better than 24dB，and LO-RF port isolation is better than 14dB．
Keywords mixer coupler isolation conversion loss
目 次
1绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展状况 3
1.3 ADS简介4
1.4 本论文的主要工作 7
2 混频器基本理论8
2.1 混频器的混频原理8
2.2 肖特基势垒二极管10
2.3 混频器的主要技术指标12
2.4 混频器的主要类型15
3 混频器的设计20
3.1 分支定向耦合器的设计20
3.2 混频器的设计23
结论26
致谢27
参考文献28
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在许多的微波毫米波以及通信系统中，频率变换器是一个应用非常广泛的器件，在接收机和发射机中，频率变换器是必不可少的。频率变换器有很多种，它的作用是对信号进行频谱的搬移，对于某一些输入的射频信号，它会按照特定的规律使其频谱发生特定的改变并进行输出[1]，例如低频信号不适宜长距离传输，就需要将其频谱搬移到比较高的频段上，然后再进行传输，也就是我们所说的调制与解调[2]。
频率变换器一般需要用非线性器件来完成频谱的搬移作用，根据使用的非线性器件是阻性的还是抗性的分为阻性频率变换器和参量频率变换器。
频率变换器能完成不同种类型的频率变换，如将频谱进行向下搬移的下变频器，将频谱进行向上搬移的上变频器，将频谱以整数倍提升的倍频器。
微波下变频器主要应用在微波超外差接收机中，它能够输出输入射频信号和本振信号的差频，如图1.1所示即为微波下变频器的组成结构，图中包含有若干非线性元件的网络被称之为混频器。在
图1.1 微波下变频器的组成
这个混频器中，角频率为 的输入射频信号与角频率为 的本地振荡信号一同加在非线性电路上，非线性器件就会对这两个信号进行各种非线性变化，最终会在输出端产生由 和 各种谐波组合而产生的中频信号 。而我们只须要在中频输出端加上一个合适的滤波器，即可以获得我们所需要的信号，如微波下变频器输出的 。微波下变频器通常采用的是阻性变频器，因为这样子它的结构就会变得比较简单，而由于采用的是阻性变换器，不可避免的会产生变频损耗，但当它与低噪声放大器一起组合工作时，变频损耗可以做到非常低，比如在1到100GHz的频率范围内，可以将变频损耗做到3~6dB。微波下变频器的工作频带一般都比较宽，而且所需要的最小输入射频信号的功率也比较小，所以在各种设备中得到了广泛的应用。