W波段八次諧波混頻器設(shè)計(jì)

　　對(duì)脊鰭線(xiàn)的兩個(gè)金屬鰭按照余弦平方逐漸漸變成微帶線(xiàn)：

　　這里W(x)是漸變線(xiàn)寬，標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)BJ900窄邊寬b=1.27mm，50歐姆微帶線(xiàn)寬w=0.38mm，漸變段總長(zhǎng)L=6.5mm。

　　制作在基片正反面的兩個(gè)漸變鰭線(xiàn)構(gòu)成了一圓弧形諧振區(qū)，諧振區(qū)內(nèi)的金屬塊用來(lái)抑制諧振，確保衰減極點(diǎn)偏離有用頻帶。調(diào)整諧振區(qū)長(zhǎng)度，使衰減極點(diǎn)落在84GHz(本振7次諧波)，這樣既使衰減諧振極點(diǎn)避開(kāi)設(shè)計(jì)頻段90GHz～100GHz，同時(shí)還抑制了本振的7次諧波。對(duì)脊鰭線(xiàn)上下兩邊間斷的通孔條帶用來(lái)支撐基片，并能阻斷縱向電流的傳播，從而降低損耗。插入損耗的仿真結(jié)果如下：

　　圖4 波導(dǎo)-微帶過(guò)渡

　　由圖衰減極點(diǎn)落在84GHz，在90GHz～100GHz范圍內(nèi)，插入損耗小于0.2dB，實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)由波導(dǎo)到微帶的過(guò)渡。

　　3.2 射頻帶通濾波器設(shè)計(jì)

　　對(duì)于射頻輸入端，要求通過(guò)射頻信號(hào)90GHz～100GHz，中心頻率94Ghz。主要抑制中頻2GHz，本振12GHz，本振奇次諧波36GHz、60GHz、84GHz、108GHz等，射頻與偶次本振的諧波22GHz、46GHz、70GHz等。

　　常用的平行耦合帶通濾波器通帶窄、帶內(nèi)損耗大。若要展寬通帶，需要增加耦合階數(shù)，而這又增加了通帶內(nèi)插入損耗。優(yōu)化的三階平行耦合帶通濾波器在90GHz～100GHz范圍內(nèi)插入損耗達(dá)到2～8dB，已不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

　　這里對(duì)平行耦合帶通濾波器進(jìn)行改進(jìn)，如圖5。耦合線(xiàn)由橫向伸展改為縱向伸展，既增加了平行線(xiàn)相互之間的耦合，減小了通帶內(nèi)的插入損耗，同時(shí)還使濾波器結(jié)構(gòu)更加的緊湊，減小了尺寸，降低對(duì)尺寸加工誤差敏感度。

　　圖5 改進(jìn)型帶通濾波器結(jié)構(gòu)圖

　　通過(guò)仿真，耦合線(xiàn)寬越細(xì)、耦合縫隙越小，則通帶頻帶越低，通帶插入損耗越小，考慮到現(xiàn)有加工精度，耦合線(xiàn)寬和耦合縫隙都取0.15mm。耦合線(xiàn)越長(zhǎng)，則通帶頻帶也越低，通帶插入損耗越小，為通過(guò)90GHz～100GHz，耦合線(xiàn)長(zhǎng)取0.54mm。仿真結(jié)果如下：

　　圖6 射頻帶通濾波器仿真結(jié)果

　　90GHz～100GHz范圍內(nèi)通帶插入損耗小于2dB，比平行耦合濾波器有很大改善。