X波段和Ka波段混頻器的研究.pdf

1、現(xiàn)代通訊系統(tǒng)中通常采用超外差接收機(jī)。混頻器作為頻率變換的器件，是超外差系統(tǒng)中必不可少的組成部分，其性能直接影響著通訊系統(tǒng)的質(zhì)量。在現(xiàn)代電子對(duì)抗和微波測量等應(yīng)用中，都要求接收系統(tǒng)具有良好的抗干擾能力。在毫米波通訊系統(tǒng)中，毫米波信號(hào)源還未完全成熟，如何實(shí)現(xiàn)低成本、高穩(wěn)定性、高性能的混頻方案成為了當(dāng)今毫米波通訊研究的熱點(diǎn)。
　　針對(duì)以上問題，本文以高性能的混頻技術(shù)在微波、毫米波頻段的應(yīng)用為研究對(duì)象，分析了平衡混頻器、鏡像抑制混頻器和諧波

2、混頻器等理論基礎(chǔ)，提出了設(shè)計(jì)方案，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性。
　　本文首先提出了相位平衡型鏡像抑制混頻方案，介紹了一個(gè) X波段鏡像抑制混頻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。其混頻單元是采用Agilent公司的HSMS-8202二極管對(duì)設(shè)計(jì)的90度相移型單平衡混頻器，射頻和本振信號(hào)分別從同相功率分配器和90度電橋輸入到兩路二極管單元，中頻輸出通過90度集總參數(shù)合路器合成輸出。結(jié)合ADS和HFSS完成90度電橋、功率分配器、低通濾波器、90度中頻合

3、路器和匹配電路的仿真。最后對(duì)設(shè)計(jì)的混頻器進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明：13.2dBm為最優(yōu)本振功率，其對(duì)應(yīng)的變頻損耗最低。在9.3-9.7GHz的頻帶內(nèi)變頻損耗為8.8-9.9dB，鏡像抑制度為17-30dB，LO-RF端口隔離度為20-25dB，1dB輸入功率壓縮點(diǎn)為11.6dBm，測試數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施。
　　同時(shí)，本文采用2次諧波混頻方案，完成了一個(gè)Ka波段混頻器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)?；祛l二極管采用A

4、lpha公司的DMK-2308反向并聯(lián)二極管對(duì)，通過在二極管對(duì)兩端加入反射枝節(jié)線和帶通濾波器實(shí)現(xiàn)低變頻損耗和高端口隔離度。中頻信號(hào)通過低通濾波器取出。本文充分結(jié)合HFSS電磁仿真和ADS電路仿真各自的優(yōu)勢，從而大大提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度。實(shí)測結(jié)果為：當(dāng)本振輸入功率為4dBm時(shí)，混頻器變頻損耗達(dá)到最優(yōu)值，其最小值為6.6dB，在27.6-33.5GHz的頻帶內(nèi)變頻損耗小于10dB，LO-RF端口隔離度為30.2-52.3dB，1dB輸入功率壓