基于ADS的微波混频器仿真设计(3)
现在，由于在制造工艺、应用资材等各方面的不足，国内对混频器的研究相较于国外还有一定的差距。国内的诸如电子科大、东南大学等高等院校与一些电子研究所，其内的科研人员也开始对混频器技术进行重点的探析，不断进步，也获得了不少相应的技术成果。Zhen-Yu Zhang[12]等人便于2012年提出了一款宽带毫米波单平衡混频器，并介绍了其在基片整合系统中的应用。该混频器基于180°混合器，利用基片集成波导（SIW），最终得到的变频损耗不到10dB，线性性能优良，在20Ghz-26GHz的宽带内拥有良好的端口隔离度。同年，Hong-Yuan Yang[13]等人基于90nmCMOS技术，设计了一款新型33GHz-58GHz双平衡漏极混频器，并进行了全面的分析。他们针对CMOS被动混频器，提出了双平衡漏极输入拓扑技术，有效的改进了被动平衡混频器的转换损失，同时还拥有良好的端口隔离度。其在33-58GHz频带范围，变频损耗约7.5dB，射频抑制高于42.7dB，中频隔离好于51.8dB。
总之，混频器是微波电子电路与微波固态电路方面的重要组成部分[14]，其高可靠性、体积小、质量轻、成本低得特点，非常适合研究并最终应用。因为国内着手于混频器研究的时间较晚，同时基于工艺和设备不佳的关系，总体研究进度还不高，我们急需对混频器方面进行一些探究。
1.2 本文工作
本课题的主要工作是针对单平衡混频器的设计与仿真。其核心由3dB耦合器、二极管匹配网络和低通滤波器等构成。着手解决的问题根据混频器原理，在多个非线性元件、本振源、滤波网络和输入/输出匹配所组成的整体结构中，设计出满足指标的一款单平衡微波混频器。通过ADS辅助软件，给出各部件的结构和尺寸，搭建电路图，运用S参数和谐波平衡法，观察仿真结果，最后通过优化，得到符合要求的完整单平衡混频器。
本文的主要工作包括：
1、单平衡混频器的原理分析
2、3dB耦合器、二极管匹配电路与低通滤波器的设计
3、ADS构建电路原理图，进行仿真与优化
本文单平衡混频器的主要性能参数：
射频频率：5.4GHz
本振频率：5.8GHz
中频频率：400MHz
变频损耗：不超过12dB
本振至射频端口的隔离度：不超过-20dB
噪声系数：不超过10dB