3mmFM／CW组件中鳍线混频器的研究
三极管混频器
1 三极管混频器任务、功能要求说明及总体方案1.1课题任务设计一个三极管混频器。
要求中心频率为10MHz, 本振频率为16.455MHz 。
1.2 课题总体方案介绍及工作原理1.2.1 总体方案图1.1 结构和原理（1）输出中频调幅波与输入高频调幅波规律完全相同，即载波振幅的包络形状完全相同。
唯一的差别是载波频率不同。
（2）从频谱上看，输出中频信号与输入高频信号的频谱结构相同，只不过在频谱上搬移了一个位置。
（3） （称为下混频） 低中频（称为上混频） 高中频一般，用于振幅调制与解调的电路均可用于混频，需要改变的只是输入、输出回路和输出滤波器的参数。
若非线性器件本身仅实现混频，本振信号由单独的本地振荡器提供，称为混频器； 若非线性器件既产生本振信号又实现混频，则称为变频器。
SI L S I LS I S I L S I f f f f f f f f f f f f f >+=-=<-=1.2.2 工作原理混频电路的基本原理：图1.2图2中，U s (t)为输入信号，U c (t)为本振信号。
U i (t)输出信号。
分析： 当st sm s cos U (t)U ψ= （1.1） 则：(t)(t)U U (t)U c s p = （1.2）= ct cm st sm cos U cos U ψψ = ct st cos cos Am ψψ其中： cm sm U U Am = （1.3） 对上式进行三角函数的变换则有：()t c st 1p cos cos Am t U ψψ=：)t]-(c s)t c [cos( Am 21s c ψψψψos ++从上式可推出，U p (t)含有两个频率分量和为(ψc +ψS )，差为(ψC -ψS )。
若选频网络是理想上边带滤波器则输出为]t Amcos[21(t)U s c i ψψ+= （1.4）若选频网络是理想下边带滤波器则输出：]t -Amcos[21(t)U s c i ψψ= （1.5）工程上对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有ψc >>ψS ．往往混频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，]t -Amcos[21(t)U s c i ψψ=。
混频与鉴频器的设计
混频与鉴频器的设计混频器和鉴频器是无线通信系统中非常重要的组件，它们分别用于信号的混频和鉴频。
混频器的主要作用是将高频信号和低频信号相乘，从而将高频信号转换成中频或基带信号，以便进行信号处理。
而鉴频器则用于将调制信号解调为原始信号。
混频器的设计通常需要考虑以下几个方面：1.混频器的工作频率范围：混频器的工作频率范围决定了它在不同应用中的适用性。
设计中需要选择合适的转换技术和电路拓扑，以确保混频器在所需的频率范围内具有良好的性能。
2.混频器的转换损耗：混频器在信号转换过程中会引入一定的转换损耗，也就是信号的功率损失。
设计中需要通过合适的电路参数和材料选择来降低转换损耗，并提高混频器的效率。
3.混频器的非线性特性：混频器在工作时会引入非线性失真，例如互调失真和交调失真。
这些失真会导致频谱扩展和杂散分量增加，对无线通信系统的性能造成影响。
因此，设计时需要选择合适的电路结构和优化电路参数，以减少非线性失真。
4.混频器的隔离度和带外抑制：混频器在混频过程中会引入一些杂散分量，它们可能会干扰其他无线设备或频段的信号。
设计中需要通过增强隔离度和带外抑制能力，以降低对其他信号的干扰。
鉴频器的设计也需要考虑类似的因素，同时还需要关注以下几点：1.鉴频器的解调效率：鉴频器的解调效率决定了解调后的信号质量。
设计中需要选择合适的解调方法和电路参数，以提高鉴频器的解调效率。
2.鉴频器的带宽和选择性：鉴频器通常需要适应不同带宽的信号，例如窄带和宽带信号。
设计时需要选择合适的电路结构和调整电路参数，以实现所需的带宽和选择性。
3.防止锁定和抗混叠：鉴频器设计需要考虑避免频率偏移和频率混叠的问题。
通过合适的信号处理技术和滤波器设计，可以提高鉴频器的抗干扰能力。
4.鉴频器的抗噪声性能：鉴频器中通常存在一定的噪声，例如热噪声和杂散噪声。
设计时需要选择合适的放大器和滤波器来提高鉴频器的抗噪声性能。
总体而言，混频器和鉴频器的设计需要综合考虑频率范围、转换损耗、非线性特性、隔离度、带宽、选择性、解调效率、抗锁定和抗噪声性能等因素。
《混频器原理与设计》课件
3
LO-RF隔离度
LO-RF隔离度是指本振信号和射频信号
本振抑制度
4
之间的隔离程度。
本振抑制度是指混频器抑制本振信号的
能力。
5
拍频抑制度
拍频抑制度是指混频器抑制拍频信号的 能力。
第五章：混频器实验
实验装置
混频器实验通常需要使用特定的 实验装置和信号发生器。
操作步骤
混频器实验需要按照一定的步骤 进行，确保实验结果的准确性。
2 双晶体混频器电路设
计
双晶体混频器电路通常具 有更高的转换增益和更好 的本振抑制效果。
3 集成混频器电路设计
集成混频器电路具有体积 小、功耗低和可靠性高的 特点。
第四章：混频器性能指标
1
转换增益
转换增益是指混频器输入信号和输出信
端口匹配
2
号之间的功率差异。
端口匹配是指混频器输入和输出端口的频器实验结果进行分析，验 证混频器的性能指标。
第六章：混频器应用案例
航天器通信系统
混频器在航天器通信系统中 起到信号处理和频率变换的 关键作用。
葡萄酒品质检测
混频器可以用于葡萄酒品质 检测中的频率选择和信号处 理。
新能源电车智能充电系 统
混频器在新能源电车智能充 电系统中用于频率变换和充 电控制。
第二章：混频器的工作原理
简介
混频器将两个不同频率的信号进 行混合，产生新的频率差信号。
基本原理
混频器利用非线性元件的特性， 将输入信号进行非线性变换。
本振抑制
混频器通过抑制本振信号，避免 对输入信号的干扰。
第三章：混频器电路设计
1 单晶体混频器电路设
计
设计单晶体混频器电路时 需要考虑元件特性和稳定 性。
W波段及E波段宽带混频技术与应用研究开题报告
W波段及E波段宽带混频技术与应用研究开题报告一、选题背景W波段（75-110 GHz）和E波段（60-90 GHz）是毫米波宽带通信领域的重要频段之一，它们拥有广阔的无线频谱资源和高速传输能力，在高速数据传输、高清视频传输、无线高清影院等方面有很好的应用前景。
混频技术是毫米波通信中一种重要的信号处理技术，可以将不同频率的信号混合在一起，得到包含多种频率信息的复合信号，从而达到节省带宽和提高信号质量的目的。
因此，研究W波段和E波段宽带混频技术及其应用，对于毫米波通信的发展具有重要的意义。
二、研究内容本研究将围绕W波段和E波段宽带混频技术及其应用展开，具体包括以下内容：1. W波段和E波段的特点及应用场景分析。
2. 基于倍频器和混频器的W波段和E波段宽带混频技术研究。
3. 基于相位锁环的W波段和E波段宽带混频技术研究。
4. 基于混频器和本振信号的W波段和E波段宽带混频技术研究。
5. W波段和E波段宽带混频技术在高速数据传输、高清视频传输、无线高清影院等方面的应用研究。
三、研究方法本研究将采用文献调研、理论分析和实验研究相结合的方法展开。
首先对W波段和E波段的特点及应用场景进行调研和分析，然后在理论上研究和比较常用的W波段和E波段宽带混频技术，最后进行实验验证和性能评估。
同时，本研究还将对W波段和E波段宽带混频技术在高速数据传输、高清视频传输、无线高清影院等方面的应用进行深入研究，为毫米波通信领域的发展提供一定的支持和推动。
四、预期成果本研究预期达到以下成果：1. 对W波段和E波段宽带混频技术及其应用的研究进行深入分析和探讨，为毫米波通信领域的发展提供新思路和新方案。
2. 发展出一种高效、可靠的W波段和E波段宽带混频技术，并进行实验验证和性能评估。
3. 在高速数据传输、高清视频传输、无线高清影院等方面，探索W 波段和E波段宽带混频技术的应用，为实际应用提供参考和借鉴。
五、研究意义毫米波通信是未来无线通信的重要发展方向之一，而W波段和E波段是其中最有应用前景的频段之一。
实验五 晶体三极管混频实验
实验五晶体三极管混频实验一、实验内容1、掌握了解三极管混频器的工作原理；2、了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1、混频器的工作原理混频器的功能是已调波信号（高频）不失真地变换为另一已调波信号，保持原调制规律不变。
为实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一个等幅高频信号UL，与输入信号US经混频器后所产生的差频信号，经带通滤波器滤出。
除输入信号电压Us和本振电压UL外，还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干扰，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频不满足线性时变工作条件而形成的，不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜像干扰。
2、实验电路图中，本振电压为11.2MHZ从晶体管的发射极e输入，信号频率为8.2MHZ 从晶体三极管的基极B输入，混频后的中频信号由晶体三管的集电极C输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上，本实验中频为3MHZ。
三、实验内容1、用频率计测量混频器的输入输出频率，观察输入输出信号的波形；2、用示波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。
四、实验步骤（一）模块上电将LC振荡器模块③晶体三极管混频器模块④接通电源。
（二）中频频率的观测1、将LC振荡器调整到“串S”、1C09（150P）状态下，其产生的振荡频率为11.9MHZ信号作为本实验的本振信号，接晶体三极管混频器本振输入2P01，高频信号发生器输出8.9MHz，VP-P=0.5V信号接晶体三极管混频器本振输入2P02。
用示波器观测2TP03波形，测量其中频值。
顺时针调整2W01，输观察2TP03的波形变化。
2、混频的综合观测。
将调制信号为1KHZ载波频率为8.9MHZ的调幅波，作为本实验的晶体三极管混频器射频输入，用双踪示波器的观察2TP01、2TP02、2TP03各点波形，特别注意观察2TP02和2TP03两点波形的包络是否一致。
浅谈基于E、F、L、V、W等波段的混频器放大器设计汇总
浅谈基于E、F、L、V、W等波段的混频器放大器设计汇总 波段通常是由无线电波按一定性质划分成的。
无线电波一般指波长由100，000米到0.75毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段。
本文基于E波段、F波段、L波段、V波段、W波段等进行混频器放大器等的设计，供大家参考。
E波段和V波段分组微波在微蜂窝接入中的应用 室内的微蜂窝接入手段主要将依据网线和光纤。
而室外的微蜂窝接入将取决于移动回传网的传输条件，如果微蜂窝接入点具有移动回传网的光纤接入点，当然最理想。
但在大多数的微蜂窝理想的接入点不具备光纤接入的条件，无线微波的接入将成为户外微蜂窝的主要接入手段。
E波段和F波段波导H面T型缝隙耦合器 毫米波段波导尺寸小，对加工精度要求高，耦合器结构不宜过于复杂。
考虑实际加工问题，本文对传统的对称形式的耦合槽结构进行了改进，在H平面波导T型结的基础上，采用非对称方式开槽，设计并制作了E波段18dB 和F波段13dB的耦合器，已成功应用到相应的毫米波系统中。
E波段微波互连测试 随着更高传输速率需求的不断加大，E波段微波互连因可实现无线传输技术中最高的数据传输速率，正得到越来越多的关注。
频谱分析仪加外部谐波混频器是进行E波段频谱测量的有效手段，R&S的FSW信号与频谱分析仪具有业内最高的中频频率，提供最宽的无镜像频率范围，低转换损耗的谐波混频器FS-Z90可实现大的动态范围，良好的匹配保证了高的功率测量精度。
W波段八次谐波混频器设计 本文介绍了谐波混频器的基本原理，分析八次谐波混频器非线性电路中的闲散频率，据此分别设计了宽带波导-微带鳍线过渡、改进型低损耗带通滤波器，超宽阻带DGS低通滤波器，CMRC慢波结构滤波器，得到一种性能良好的W波段八次谐波混频器。
W波段功率分配器及应用 毫米波集成电路技术实现功率合成，基本合成单元是两路电桥合成，关键技术是制作出低损耗3dB合成电桥。
混频器基础知识
id 2 a0 a1(v vc ) a2 (v vc )2
id1 id 2 2a1v 4a2vvc
组合频率分量进一步减小 载波分量被抵消 实现了抑制载波的双边带调制 为更好地抵消载漏
平衡调幅器要做得完全对称
3．斩波调幅
斩波调幅：
用载波频率的变化来通断 f (t) ，把信号 f (t) “斩”
成周期为 2
c
的间断信号，再通过中心频率 c 为
的带通滤波器取出调幅信号。
开关函数：当载波处于正半周时，它的幅度为1，
负半周时幅度为0。
S(t)
1 0
cosct 0 cosct 0
S(t)
1 2
2
cosct
2
3
cosct
va (t) f t S(t)
f
t[1
2
2
cosct
2
3
cosct
]
1）输入—输出关系是折线形式或开关段形式 2）形式是渐变形式——斜率无突变
某些器件的非线性特性不能用简单解析式表达，但 在理论上总可以用多项式来表示。
非线性电路不能用叠加原理来求解，这意味着输出 信号的直流(平均值)相交流(时间变量)分量是互相关 联的，这与线性电路不同。
实验三 晶体三极管混频实验
实验三晶体三极管混频实验一、实验目的1.掌握三极管混频器的工作原理；2.了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1.For personal use only in study and research; not for commercial use2.3.混频器系统原理图4.三极管混频电路原理图如下，晶体管起信号的混频作用，两个输入信号分别为和；电容C in1、C in2、C out为信号输入和输出的耦合电容，起到隔直流的作用，使前后级的直流电位不相互影响，保证各级工作的稳定性；电容C e对高频交流信号相当于短路，消除偏置电阻R e对高频信号的负反馈作用，提高高频信号的增益；电阻元件R b1、R b2、R e决定晶体管的工作点；电路中的电感L和电容C组成的谐振电路起选频作用，在产生的组合频率中选择所需要的中频输出信号。
For personal use only in study and research; not for commercial use三、仿真结果1.仿真原理图如下。
为获得中频频率为475MHZ信号，设置本振信号V2为500mv （10.7MHZ），载波信号V1为100mv（10.245MHZ）；L1为10uH，C3为12nF,以达到选频作用；示波器分别接入载波信号和输出信号，观察输出波形。
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use2.去掉V1，进行直流工作点分析，测试放大器的静态直流工作点，结果如下：For personal use only in study and research; not for commercial use3.选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，结果如下图。
第13讲 混频
−(uL + us ) K1 (ωL t ) + i1 RD − (i2 − i1 ) RL = 0 −(uL − us ) K1 (ωL t ) + i2 RD + (i2 − i1 ) RL = 0
其中,RD是二极管导通电阻，K1 (ωLt ) 是单向开关函数.两方程相减,得
2us K1 (ωL t ) i2 − i1 = − RD + 2 RL
3.混频的原理 混频电路的输入是载频为fc的高频已调波信号us(t)和频率为fL的 本地正弦波信号(称为本振信号)uL(t), 输出是中频为fI的已调波信 号uI(t)。通常取fI=fL-fc。 以输入是普通调幅信号为例,若us(t)=Ucm［1+kuΩ(t)］cos2πfct, 本振信号为uL(t)=ULmcos2πfLt, 则输出中频调幅信号为uI(t)=UIm ［1+kuΩ(t)］cos 2πfIt。 调幅信号频谱从中心频率为fc处平移到中心频率为fI处, 频谱宽度 不变, 包络形状不变。
若： us = U s cos ωc t 1 ∞ 2 K L (ωL t ) = + ∑ (−1) n −1 cos(2n − 1)ωL t 又，单项开关函数： 2 n =1 (2n − 1)π 则 i=i2-i1中的组合频率分量为：
ωc and | ±(2n − 1)ωL ± ωc |
n = 1, 2,
I cnm = α (θ ) I Cm
如图： 一、 二、 三次谐波分解系数 的最大值逐个减小, 经计算可得最大值 及对应的导通角为： α1( 120°)=0.536 α2( 60° )=0.276 α3( 40° )=0.185 可见, 二倍频、 三倍频时的最佳导通 角分别是60°和40°, 而且, 在相同ICm情 况下, 所获得的最大电流振幅分别是基 波最大电流振幅的一半和三分之一。 所以, 在相同情况下, 倍频次数越高, 获 得的输出电压或功率越小。一般倍频次 数不应超过3～4, 如需要更高次倍频, 可 以采用多个倍频器级联的方式。
毫米波半导体器件的开发成绩骄人
ＭＭＩ Ｃ放大器放大后分成两路， 分别作为平衡下混频器 成模块。平衡混频器包括 １个微带环行功率分配器、２ 和上变频器的本振信号 。来 自 接收天线的 Ｒ Ｆ信号在平 个｛频二极管 、 个射频扼流、１ 昆 ２ 个低通滤波器和 ２ 个匹
衡 混频器 中
配支节。前置中频放大器用低噪声单片放大器实现。
用的二端 固态器件仍 为雪崩管和耿 氏管，但固涉及与
＠
ｊ
一
维普资讯
ｉ ＾ Ｉ骞 ０置Ｉ曲 ｃ ０一 ｌ ｃ 组成， 每个模块具有独立的功能， 可以单位测试， 通过渡 压 电路中接有旁路 电容器 。 放大器输出端为功率分配器，
导隔离连接成 ＴＲ前端 。 ／ ／ ＴＲ前端的组成如图 １ 相位锁 采用串联 Ｅ面 Ｔ型接头功率分配器 ｜ 。 蛄构紧凑， 便于加工。 定的ｘ漉段信号经四倍频产生 Ｋ 波段 信号 然后由 Ｆ Ｔ 且 Ｅ 平衡混频器和前置中频放大器组合在一个腔体内构
敏度和动态范围。除了大型基站要求较高功率外， 一般 毫米渡通 是单面电路． 在工艺上制作简单， 成本低。 线的屏蔽盒尺 量钒 可甩固态器件 寸通常与标准矩形波导—样，很容易实现从鳍线到标准 实现 ８ ０年代前的通信机固态功率源以耿 氏管 （ｍｎ Ｇ ） 矩形波导的过渡。鳍线具有很宽 的单值带宽， 能制成极 和雪崩管 （ Ａ Ｔ Ｉ Ｔ ）为主； ０ ＭＰ ８ 年代后期， Ｆ Ｔ为代表 以 Ｅ 宽频带的鳍线器件， 也容易与性能优良的金属插入 Ｅ面 的三端器件 以及 ＭＭＩ 技术有了长足进步，混合集成 Ｃ （ ＭＩ）和单片集成电路 Ｏ Ｈ Ｃ 心Ⅲｃ ）在军用通信机 中得到 广泛应用。Ｈ Ｃ是将平面或准平面传输线， ＭＩ 如微带线 、 传输线组合能 实现性能优 良的毫米波器件。 Ｋ 波段混合集成前端利用微带、 ａ 悬置带和鳍线等平
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3mmFM/CW
组件中鳍线混频器的研究
胡建凯黄振起李宝令陶若燕刘墩文(南京电子器件研究所 210016)19990525收稿 20000302收改稿
摘要:采用场分析及电路阻抗匹配进行综合设计 运用梁式引线二极管采用微组装压焊技术 研制出应用于3mmFM/CW组件中的3mm鳍线混频器O对于单端结构获得小于10dB的变频损耗 对于平衡结构获得小于9dB的变频损耗 这两种结构的鳍线混频器都分别成功地应用于I型和I型3mmFM/CW组件O
关键词:毫米波;鳍线混频器;单端;平衡中图分类号:TN313.6文献标识码:A文章编号:1000-3819(2001)01-0010-04
3mmFinlineMixerfor3mmFM/CW
ComponentApplications
HUJiankaiHUANGZhengiLIBaolingTAORuoyanLIUDunWen(Nanjzngelectlonzcdeuzceslnstztute 210016 CHN)
Abstract:DeSignedWithfieldanalyZingandcircuitmatching a3mmfinlinemixerWithbeam-leadGaASSchottky-barrierdiodeSadoptingthemicro-aSSemblepreSSureWeldingtechniguehaSbeenmanufactured.LeSSthan10dBconVerSionloSSiSobtainedforSingle-endedmixerandleSSthan9dBconVerSionloSSiSobtainedforbalancedmixer.ThetWomixerShaVebothSucceSSfullybeenappliedtomodelIandmodelI3mmFM/CWcomponent.Keywords:mmwaVe;finlinemixer;single-ended;balancedEEACC:2560
1引言
国外从80年代中期开始 3mm混频器的研究进展很快 出现了悬置微带~鳍线以及介质波导等结构形式的混频器[1] 但应用最多的是鳍线结构O因为它结构紧凑 既有平面电路的特点 又有波导接口 便于连接 其电路形式也有好几种O通常 信号都经对称鳍线馈给一对混频二极管 电路的不同在于本振的馈给和中频的输出形式 本振信号可以经过非对称鳍线以及鳍线-共面线过渡传输到混频管上 也可通过反对称鳍线过渡传输到悬置带线 通过滤波器或宽
第21卷第1期2001年2月固体电子学研究与进展RESEARCHSPROGRESSOFSSEVol.21 No.1Feb. 2001边耦合器加到混频管上,还可通过非对称鳍线宽边耦合到微带线,再过渡到共面线传输到混频管上O90年代后,国外3mm混频器开始向单片方向发展,但目前国内尚不具备3mm单片混频器的开发能力O
本文根据FM/ W组件中的要求,分别就单端及平衡3mm鳍线混频器进行了研究,采用加偏置的方法,使混频器对本振功率的要求大大降低,从而降低组件的成本O同时运用场分析及电路阻抗匹配进行综合设计O因而获得较好的混频特性O对于单端和平衡结构,分别获得小于10dB和9dB的变频损耗O
2电路设计
根据FM/ W组件的应用要求,对3mm混频器进行设计O
I型组件以波导环流器为收发双工,混频器本振取自环流器隔离臂的泄漏,本振功率约为
0.1~0.5mW,由于3mm混频器只能采用GaASSchottky-barrier二极管(势垒较高D,为此混频器特别设计了外偏结构及电路OI型组件第一下变频器采用高中频(1~1.5GHzD平衡混频器,本振功率10mW,为保证有效工作,平衡混频器也特别设计了外偏结构及电路O
采用鳍线混频器结构O选用MA40417-1010梁式引线二极管作为混频管,根据其导纳图及典型RF阻抗数据(参考MA/ OM手册D
自偏/mARj/0
1.03501.52003.0150经TOU HSTON计算,可推出MA40417在射频92~96GHz范围内,本振激励在1.5
mA下的射频阻抗,
f/GHz9293949596 /021.4-j0.521.6-j0.721.9+j1.822.3+j322.6+j4.2
图1单端混频电路设计Fig.1Single-endfinlinemixercircuitView
电路基片采用0.127mm厚的RT/duriod
5880,电路中采用了鳍线~共面线~微带线等传输线形式,下面分别就单端和平衡结构混频器进行设计O
2.13mm
单端混频器
电路采用单鳍过渡将信号和本振加到混频管上,其结构示意图见图1O
由于混频管射频阻抗仅为220,因此选择的鳍线缝隙要小,并根据工艺条件定点为0.06mm,其特性阻抗为1500,波导波长为
111期胡建凯等,3mmFM/ W组件中鳍线混频器的研究O.887OO为减少中频输出电路引起的信号和本振回路的不连续性 设计中将混频电路尽可能靠近波导壁 在中频输出位置的波导壁内开一槽缝 使中频由此引出 为使混频管处获得最大的电场量 短路面CD段设计为7/4 为减少信号和本振回路的不连续性 单鳍过渡段AB为27 鳍线缝隙BC段为7/4 中频输出电路采用高低阻抗设计的低通滤波器引出 同时偏置经中频电路引入加到混频管上O
图2平衡混频电路设计Fig.2BalancedfinlinemixercircuitvieW
2.2311
平衡混频器
本振端电路采用反面的单鳍过渡到缝隙很小的鳍线 再耦合到正面的悬置带线 再过渡到共面线将电场加到梁式引线管上 信号端电路采用对称鳍线过渡到共面线 将信号加到两个二极管上 偏置经偏置电路加到两个混频管上O其结构示意图见图2 其中实线为正面电路 虚线为反面电路O
对本振信号:OP为鳍线过渡器 PO为鳍线缝隙 GH为一耦合节 GD由悬置带线过渡到共面线 在耦合节的对面引入短路面R对本振电路进行调匹配 为保证本振信号有效地耦合到悬置带线 O点的电场量应为最大 故OR段设计为7/4O对射频信号:AB为鳍线过渡器 BC为鳍线缝隙 CD由鳍线缝隙过渡到共面线 由于射频信号在本振电路的共面线上激励的奇模则被本振电路中的悬置带线所短路 故设计好共面线DE段和渐变段EF段 即可保证梁式引线管处获得最大电场量O另外为获得较好的过渡性能 AB段设计为27 BC段设计为7/4 OP段设计为27 PO段设计为7/4O对于信号电路 二极管是串联的 从而减少了二极管的并联电容 具有较宽的带宽 根据工艺条件选择鳍线缝隙为O.O6mm进行阻抗匹配O由于本振电路的共面线上激励的偶模(准TEM模)不能在信号端激励非对称的鳍线模式 因而只要结构对称 特别是二极管对称 就能获得较好的本振信号隔离度O
3研制结果
研制了两个单端混频器和两个平衡混频器 其典型特性曲线见图3~图4O可见所研制的混频器基本达到国际8O年代末研制水平 并良好地应用于3mmFM/C 组件中 其中单端混频器应用于 NBOOO1-I型3mmFM/C 组件 在发射功率25m 下 灵敏度为-135dBc/HzO平衡混频器应用于I型3mmFM/C 组件 在发射功率18m 下 灵敏度为-145dBc/HzO
21固体电子学研究与进展21卷图3单端混频特性曲线Fig.3Single-endfinlinemixercharacteristic图4平衡混频特性曲线Fig.4Balancedfinlinemixercharacteristic
参考文献1RaghbirSTahim,GeOrgem~ayashibara,KaiChang.DesignandperfOrmanceOfW-bandbrOadbandintegratedcircuitmixers.IEEEMTT,1983;MTT-3l(3D:2772PrankashBhartia,PrOtapPramanick.CADmOdelsfOrbrOadside-cOupledstriplineandMWsuspendedmicrOstriplines.IEEEMTT,1988;MTT-36(11D:1476胡建凯(~UJiankaiD男,1969年生,分别于1989年和1992年毕业于电子科技大学,获得学士和硕士学位G现为南京电子器件研究所高级工程师,从事微波~毫米波电路的研制G3ReinhardKnchel,BerndMayer,UhlandGOebel.UnilateralmicrOstripbalancedanddOubledbalancedmixer.MWSYM89,1989;3:1247李宝令(LIBaOlinD男,1938年生,
原南京电子器件研究所工程师,从事微波~毫米波电路的研制G
陶若燕(TAORuOyanD女,1963年生G现为南京电子器件研究所工程师,从事微波~毫米波电路的研制G
311期胡建凯等:3mmFM/CW组件中鳍线混频器的研究