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26~40GHz磁調(diào)帶通濾波混頻組件研究

作者: 時間:2009-07-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


  雙平衡混頻器設(shè)計的關(guān)鍵在于4只混頻二極管的特性一致,而且兩邊的不平衡―平衡變換器也相當平衡,這樣就可以使二極管電橋的輸入輸出端完全隔離,射頻端口和本振端口就完全隔離了。實際上由于二極管的寄生參量及不平衡―平衡變換器不可能作到理想的平衡、對稱,所以混頻器各個端口之間的隔離度必為有限值。

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/188803.htm

  本文磁調(diào)混頻組件的設(shè)計中采用集成的二極管管堆來保證二極管電橋的平衡性,因此設(shè)計的重點和難點是寬帶射頻不平衡―平衡變換器的設(shè)計。一個有趣的現(xiàn)象是,從鐵氧體諧振子兩邊分別耦合出來的信號相位相差180度,這樣就可以利用鐵氧體諧振子來構(gòu)成寬帶射頻不平衡―平衡變換器[3],具體設(shè)計電路如圖5所示。因為集成了磁調(diào)器,本振到射頻的端口隔離可以增加70dB以上。

圖5 磁調(diào)混頻組件電路圖


圖6 磁調(diào)帶通濾波混頻組件剖面圖

  磁調(diào)帶通濾波混頻組件整體示意圖如圖6所示,磁路設(shè)計上盡量減小磁極間隙,并采用高飽和磁化強度的鐵磁合金,實現(xiàn)了線性調(diào)諧至[4]。諧振子的選擇上采用LAF(Lithium-Aluminum-Ferrite)小球替代傳統(tǒng)的YIG小球,將濾波器通帶帶寬由幾十兆赫茲提高到150兆赫茲以上。

4、測試結(jié)果

  磁調(diào)帶通濾波混頻組件不同頻率點的通帶響應(yīng)曲線如圖7所示,26處通帶帶寬約為160MHz,處通帶帶寬達到了300MHz以上。

圖7 不同頻率點的通帶曲線

圖8 變頻損耗測試曲線

  圖8是濾波混頻組件的變頻損耗響應(yīng)曲線,整個工作頻帶內(nèi)沒有過大的起伏,頻率高端變頻損耗變大是由于本振巴倫高端性能惡化引起的。濾波混頻組件的失諧隔離測試曲線參見圖3,達到60dB以上。

5、結(jié)論

  本文介紹了一種利用HFSS仿真軟件對磁調(diào)帶通濾波器耦合諧振腔進行仿真計算的方法,采用此方法可以減少反復設(shè)計加工驗證的次數(shù),縮短設(shè)計周期,節(jié)約成本。描述了一種新穎的非YIG磁調(diào)帶通濾波混頻組件的設(shè)計過程,給出了測試結(jié)果,該組件及其延伸產(chǎn)品已經(jīng)成功地應(yīng)用在寬帶微波毫米波測試儀器中。


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關(guān)鍵詞: GHz 40 帶通 濾波

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