V波段寬帶次諧波混頻器.pdf

1、V波段毫米波頻率范圍為50到75GHz，該頻段信號(hào)在大氣中傳播時(shí)信號(hào)衰減大，屬于非大氣窗口頻段。用于空間通信時(shí)，采用該頻段進(jìn)行星際通信可以有效避免地基干擾源的干擾，因此成為星際鏈路(ISL)的通信頻段，近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
　　由于V頻段頻率很高，波長(zhǎng)較短，此頻段高性能的本振源設(shè)計(jì)加工成本高，技術(shù)難度大，而采用諧波混頻器只需射頻頻率1/2、1/4甚至1/8的本振源即可實(shí)現(xiàn)混頻，應(yīng)用前景十分廣闊。
　　本文首先對(duì)V波段

2、毫米波混頻器中的非線性部件——反向并聯(lián)肖特基二極管對(duì)做了研究分析。由于在V波段，肖特基二極管對(duì)自身封裝的寄生參數(shù)對(duì)混頻器性能的影響十分明顯，設(shè)計(jì)時(shí)首先對(duì)VDI公司生產(chǎn)的肖特基反向并聯(lián)二極管對(duì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了仿真分析，在充分考慮到封裝寄生參數(shù)的影響下，構(gòu)建了較為準(zhǔn)確的二極管對(duì)的ADS等效電路模型。在電路設(shè)計(jì)仿真方面，首先采用An-soft公司的三維電磁仿真軟件HFSS，對(duì)各個(gè)無(wú)源部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括射頻輸入端的波導(dǎo)-微帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，LO-

3、RF高低阻抗低通濾波器、IF諧振單元濾波器以及本振雙工器等，最后在ADS軟件中對(duì)整體電路進(jìn)行了聯(lián)合仿真，電路的仿真結(jié)果均達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期要求之后加工測(cè)試。
　　相對(duì)于其他同頻段的諧波混頻器，本文的仿真設(shè)計(jì)具有變頻損耗低，射頻帶寬寬，帶內(nèi)平坦度好等優(yōu)點(diǎn)。單邊帶變頻損耗最優(yōu)處僅為5.6dB，射頻工作帶寬13GHz的寬帶范圍內(nèi)，變頻損耗低于7.8dB，平坦度約2.2dB，仿真結(jié)果達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。實(shí)際的測(cè)試結(jié)果和仿真的趨勢(shì)基本吻合，工作