基于ADS的微波混频器仿真设计(2)
Araki T和Hirayama M[3]于与1971年联合发表了一歀应用于20GHz工作频率的窄带集成平衡混频器。此混频器很具有代表性，可以作为现今研究微波平衡混频器的经典范例。其包含一对砷化镓表面势垒二极管，总体结构分为如下几部分：3dB耦合器、匹配接口网络与低通滤波器。同时文章中也给描述了了各个部分的设计方法，并进行分析验证，最终得到窄带集成平衡混频器的噪声系数图。
随着时间的推移，在20世纪吹冰、七十年代，基于半导体工艺技术的精进，混频器的组件性能也日益优良，表面势垒二极管的出现成为了一个分水岭，又被称为肖特基势垒二极管（SBD）。[4]其是一种多子器件，与当时流行的PN结二极管相比，高频特性良好、反馈速度快且噪声性能优异。1973年，Dominic A．Fleri与Leonard D．Cohen[5]共同发表一篇学术论文，文中针对SBD，对其非线性进行了较为全面的探究。提出有关SBD的完整非线性模型，同时进行了全面的理论实际论证。Malcolm M[6]在1997年发表文章，探究了表面势垒二极管混频器中变频损耗的影响因素。论文较全面地分析了于混频器中，因二极管结电容、寄生参数和阻抗匹配等因素的变化从而导致的变频损耗的改变，并提出了相关推导论证式以及最终实验数据曲线图，对今后混频电路的设计具有深远的影响。
借由表面势垒二极管，微波混频器的探究获得了长足的进步。肖特基表面势垒二极管拥有诸多优势：较低的变频损耗（frequency conversion loss）、极低的噪声温度比（noise-temperature ratio）和高的抗烧毁能力。因此现今近乎所有的使用二级管作为主要部件的混频器，其混频元件都是此类二极管。同时，由SBD组成的混频器，频宽能做的较大，能够获得几个甚至几十倍的频程，在信息通信等系统中具有相当高的实用价值。
随后，出现了梁式引线二极管，其降低了二极管中寄生参量的影响，以迎合毫米波及亚毫米波元件设计的需求。Parrish[7]于1981年研究出一款平衡混频器，其使用了梁氏引线二极管与悬置微带线结构，成功将90-94GHz频段范围射频输出的变频损耗降低到8dB以下。混频器高精尖技术的不断革新，使得混频器研究理论也获得了显著的提升。而现今，谐波平衡法和变换矩阵法，通过其泛用性，已成为研究混频器的主要方法。
吹冰、七十年代，混频器种类可以粗分为两大类：单端混频器和单平衡混频器。二十世纪八十年代，对双平衡混频器的研究，国外学者研究成果丰硕，技术趋于成熟稳定，同时涌现出一批应用鳍线、悬置微带、共面线、交叉结构之类的微波混频器设计。Wolfgang M联合Heinrich callse[8]于1982年设计了一款鳍线混频器，其可用于60-94GHz频段间的通信。1987年，Steven Low[9]等人开发出一款LO频率为84GHz的交叉型混频器，其变频损耗（frequency conversion loss）在RF信号从85-100GHz的宽带宽内，基本低于7dB。
90年代，双双平衡混频器作为一项关键的科研成果，与其他混频器相比，以其优异的交调抑制和较高的动态范围等显著优势，成为众人研究的热点。运用双双平衡结构设计而成的混频器，可以获取更宽的频带响应。1990年，T．N．Ton[10]等人采用MESFET技术，研制出一款X波段单片双双平衡混频器。该混频器在7-10GHz带宽内，当中频频率为5GHz时，得到的变频损耗低于10dB；LO功率为20dBm时，其1dB压缩点输出功率为3.6dBm，且IP3输入为20dBm，因为其具有较高的输入三阶交调，作为一项关键性能指标，使此混频器成为高动态范围接收机中的重要器件。双双平衡混频器的的成功研制，直接加速了单片接收机研发的脚步。
如今，在GaAs工艺和单片技术飞速进步的大背景下，人们对亚毫米波、毫米波集成混频电路的探究越来越火热。国外在20世纪80年代起手对毫米波混频技术进行一些探究与分析，而到90年代这种技术的发展最终趋于成熟。1995年，J. M. Dieudonne[11]等人采用PHEMT肖特基势垒二极管MMIC技术，实现了在32GHz-40GHz的射频频率带宽内，可以得到的变频损耗低于8.5dB，最佳情况可以低至5.5dB。