基于悬置微带线的U波段分谐波混频器设计

采用商用DMK2308Ga As肖特基二极管管对,设计了一种U波段分谐波混频器。利用全波电磁场分析算法提取了二极管管对无源部分的寄生参量,建立了二极管管对的等效电路模型,并用于分谐波混频器的设计。测试结果显示:本振功率为10d Bm时,变频损耗在50~58GHz小于14.5d B,与仿真结果基本吻合,证明了所建模型的有效性。     

W 波段单平衡混频器的设计

本文设计并制作了一种微带形式W 波段单平衡混频器。该混频器采用微带环形电桥结构,射频和本振信号分别从环形电桥的隔离端口由标准波导BJ-900 输入,经对脊鳍线微带波导过渡输入到微带电路,中频信号通过跳线方式连接并通过一段高阻抗线引出到输出口。该电路使用两只DMK2790 肖特基二极管制作在介电常数为2.2,厚度为0.127mm 的RT/Duriod5880 基片上,在固定本振94.5GHz,射频90GHz 到98GHz 范围内,变频损耗小于14.5dB。     

基于反向平行二极管对管的高性能W波段谐波混频器

文章采用砷化镓反向平行二极管对管,提出了一款W波段高性能谐波混频器。二极管对管是由实验室砷化镓工艺线制作而成,并且二极管对管的模型显示具有极高的截止频率和低的串联电阻特性,所以适用于W波段。基于此二极管对管,设计、制作并测试了石英衬底上的W波段谐波混频器。结果显示在80到100GHz的频率范围内,谐波混频器的变频损耗为9.2到12dB,并且所需要的本振功率仅为6dBm,能够很好地减少对本振源的需求。     

基于肖特基二极管改进模型的W波段宽带八次谐波混频器

在对肖特基二极管电磁模型和电路模型精确建模的基础上,设计并制作了W波段宽带八次谐波混频器.通过对肖特基二极管物理结构的分析,建立了其精确的三维电磁仿真模型和直到180 GHz的改进的宽带等效电路模型.针对W波段八次谐波混频器混频产物能量分布特点和工作带宽要求,设计了宽带射频和本振匹配网络,使混频器的工作带宽能覆盖整个W波段.测试结果显示,射频信号在75~110 GHz频率范围内,W波段八次谐波混频器最大变频损耗28 d B,最小变频损耗18 d B.     

W频段二次谐波I/Q调制混频器的设计

基于自主研发GaAs肖特基二极管（SBD）设计了一款工作于W频段的二次谐波混频器,实现了对射频（RF）信号的I/Q调制。建立了二极管模型,利用电路结构走线长度控制信号流,实现了宽频带内的射频信号混频,并基于此通过HFSS和ADS联合仿真,完成了W频段二次谐波混频器设计。测试结果显示,采用45 GHz信号作为本振信号源,射频80~89 GHz与91~100 GHz的频带范围内变频损耗低于17 dB,最低变频损耗为12 dB;1 dB压缩功率大于11 dBm。仿真结果显示,80~89 GHz与91~100 GHz的镜频抑制效果明显,最好频点镜像抑制达到20 dB。相比于W频段GaAs pHEMT（赝晶型高电子迁移率晶体管）混频器,所设计的GaAs肖特基二极管混频器在较低变频损耗的情况下,具有工艺简单、易实现、高线性度、宽带匹配、高镜像抑制等优点,芯片尺寸仅为1 mm×1 mm。该款W频段混频器达到了目前国内较高水平。     

基于反向并联二极管对的D波段次谐波混频器

设计并制作了一个D波段次谐波混频器。该混频器使用VDI公司反向并联肖特基二极管对,安装在50μm厚的石英基片悬置微带上。通过HFSS和ADS的联合设计仿真,混频器在射频频率141~158GHz频段内变频损耗低于10dB,在149 GHz处获得最佳变频损耗7.8dB。最后加工了实物并进行了测试,结果显示,在138~155GHz范围内,变频损耗基本小于20dB,带内最低损耗在10dB左右。该混频器具有结构简单,容易制造,变频损耗低等优点。     

Ka波段镜像抑制谐波混频器设计

针对现代毫米波接收机和雷达系统高抗干扰能力的需求,分析了具有镜像频率抑制能力的谐波混频器的基本原理,提出了一种Ka波段镜像抑制谐波混频器的设计方案。该混频器由两个混频单元组成,利用输出信号的相位关系识别RF信号和镜频信号,RF混频信号在输出端口同相叠加,镜频混频信号反相抵消。使用Ansoft HFSS和Agilent ADS仿真软件分别完成电路无源部分仿真和谐波平衡仿真设计,制作了混频器并进行了测试。测试结果表明:RF频率为29.4～31GHz,中频(IF)为100 MHz,变频损耗稳定在8.8～10.3 dB,镜像抑制度大于20.1 dB,各个端口隔离度均大于31.4 dB,RF端口和本振(LO)端口驻波比分别小于1.3和2.2,输入功率在1 dB压缩点为-5 dBm。     

一种基于GaAs肖特基二极管W波段混频器芯片设计

对基于GaAs肖特基二极管的W波段单平衡混频器进行了研究,包括肖特基二极管特性等效电路拟合、曲线测试、参数提取、模型建立。基于单平衡混频器隔离度和杂散抑制的机理,研究了W波段巴伦的设计。基于GaAspHEMT工艺,结合W波段电路设计方法,研发了一款射频频率覆盖90～98 GHz,中频频率覆盖1～9 GHz,本振频率覆盖86～98 GHz,本振功率为11 dBm的无源单平衡混频器。芯片通过探针台在片测试,在W波段内有较好的性能,其中变频损耗小于10 dB,本振射频隔离度在92～96 GHz内大于35 dB。     

W波段二次谐波回旋行波管放大器

采用谐波工作的回旋管互作用磁场比基波磁场降低了1/s,可降低整管磁场设计难度,具有较大的应用前景。通过对W波段二次谐波回旋行波管高频介质加载结构、模式竞争和注波互作用研究,确定了该放大器的工作参数。非线性模拟表明,当应用100 kV,20 A,α=1.2的电子注时,该回旋管可在91 GHz频率处产生465 kW的输出功率和49 dB的增益结果。并且,基于耦合波理论,讨论了一个轴对称半径微扰的TE02~TE01输出模式变换器,效率在95%以上时,其带宽达到4 GHz。     

基于二极管3D精确模型的0.42 THz分谐波混频器

基于电子科技大学与中国电子科技集团第十三研究所自主联合设计的肖特基二极管研制宽带360~440 GHz分谐波混频器。详细描述二极管建模,以模拟在极高频复杂电磁环境中由于二极管结构引入的相关寄生效应.在软件HFSS与ADS中,通过场与路结合的方法对分谐波混频器进行优化.实测结果显示在本振信号为210 GHz本振功率6 d Bm的驱动下,在406 GHz可得到最小变频损耗9.99 d B,在380~430 GHz范围内,变频损耗小于15 d B,在360~440 GHz范围内,变频损耗小于19 d B.     

基于微带无源电路的宽带毫米波分谐波混频器

设计了一款基于微带结构的宽带毫米波分谐波混频器.混频器中引入了短路结构的宽带射频滤波器以及一个高性能本振-中频双工器,这些无源电路能够抑制空闲组合频率,同时为中频、射频以及本振信号提供合适的回路.测试结果表明,本文设计的毫米波分谐波混频器射频工作频率为27～48 GHz,中频工作频率宽至6 GHz.在整个工作频段内上、...     

基于肖特基二极管的140 GHz次谐波混频器

肖特基二极管混频器是毫米波太赫兹频段的超外差接收机中的关键器件,其研制对于太赫兹通信和雷达应用具有重要意义。本文描述了一种基于低寄生参量肖特基Z-极管DBES105a的140GHz二次谐波混频器（SHM）的仿真设计和制作测试。为了计算二极管特性阻抗,通过对二极管半导体物理结构的研究,建立了肖特基二极管三维电磁仿真模型。次谐波混频器采用波导腔体悬置微带线结构,通过HFSS＋ADS联合仿真设计。仿真结果显示,在65GHz,7dBm本振信号激励下,140GHz频点处的SSB转换损耗为6．3dB,1dB转换损耗带宽为14GHz,DSB噪声温度小于400K。测试结果显示,最低SSB转换损耗为26dB／135GHz,3dB转换损耗带宽为8GHz。     

基于肖特基二极管的450 GHz二次谐波混频器

为了在亚毫米波波段进行遥感探测,研制了450GHz的二次谐波混频器.混频器的核心部件是一对反向并联的肖特基二极管,长度为74μm,截止频率高达8THz.在石英基片上搭建悬置微带的匹配电路,并采用一分为二的金属腔体.在二极管的仿真中获得二极管管芯的输入阻抗,然后考虑二极管的封装、匹配电路,仿真得到混频器的单边带变频损耗为8.0dB,所需本振功率为4mW.测试表明,本混频器的单边带变频损耗的最佳值为14.0dB,433~451GHz之间的损耗小于17.0dB,3dB带宽为18GHz,所需的本振功率为5mW.     

W波段反对称渐变探针过渡转换的设计

介绍了一种反对称渐变波导微带探针过渡结构,采用高频仿真软件HFSS仿真分析了这个波导微带过渡结构在W频段的特性,并对影响过渡性能的几个因素进行了敏感性分析,得出了可供工程应用参考的设计曲线。在全波导带宽内,实现了插入损耗小于0.088 dB,回波损耗大于27 dB。该结构具有宽频带、结构简单和易加工等优点,可广泛用于毫米波固态电路系统中。     

Design of an active CMOS subharmonic mixer with enhanced transconductance

This paper presents a wideband Gilbert subharmonic mixer (SHM) that partly overcomes the fundamental trade-off between radio frequency (RF) and intermediate frequency (IF) currents. Compared to the conventional SHM, the proposed SHM features large gain, low noise figure (NF) and moderate linearity over a wide bandwidth by concurrent usage of regulated-cascode RF-stage and inductive connection between RF and LO stages. Numerical analyses along with circuit-level simulations are given to evaluate the performance of the proposed mixer and facilitate its optimum design. Simulations using a 0.18 μm RF-CMOS process demonstrate that the proposed mixer, at a fixed IF of 100 MHz, exhibits more than 5 dB and 2 dB improvements in conversion gain (CG) and NF, respectively.     

W 波段串馈微带贴片阵列天线设计

通过采用微带传输线模型进行分析,设计了W 波段微带串馈微带贴片阵列天线,并用幅度加权实现方向图副 瓣控制。而该微带天线具有体积小、重量轻、结构简单、制作简单等诸多优点,从而使该天线在W 波段具有加工可实 现性高、成本低的优点。     

基于Q-MMIC技术的W波段低成本PIN管开关

采用低成本方法设计了一款W波段单刀单掷开关。通过在单独加工的石英基片无源电路上安装倒装PIN管,获得了一款W波段准毫米波单片（Q-MMIC）开关。为了获得低损耗、高隔离度性能,开关设计中采用了3-D PIN管模型和电路补偿结构。测试结果表明开关在88GHz时插入损耗最小,最小值为0.5dB;在80-101 GHz频率范围内,开关导通时的插入损耗小于2 dB;在84-104 GHz频率范围内,开关隔离度大于30 dB。整个开关电路尺寸为1.5 mm× 3.0 mm。