26～40GHz磁調帶通濾波混頻組件研究
加入技術(shù)交流群
雙平衡混頻器設計的關(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(shí)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(chēng)，所以混頻器各個(gè)端口之間的隔離度必為有限值。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/188803.htm
本文磁調帶通濾波混頻組件的設計中采用集成的二極管管堆來(lái)保證二極管電橋的平衡性，因此設計的重點(diǎn)和難點(diǎn)是寬帶射頻不平衡―平衡變換器的設計。一個(gè)有趣的現象是，從鐵氧體諧振子兩邊分別耦合出來(lái)的信號相位相差180度，這樣就可以利用鐵氧體諧振子來(lái)構成寬帶射頻不平衡―平衡變換器[3]，具體設計電路如圖5所示。因為集成了磁調帶通濾波器，本振到射頻的端口隔離可以增加70dB以上。
圖6 磁調帶通濾波混頻組件剖面圖
磁調帶通濾波混頻組件整體示意圖如圖6所示，磁路設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(shí)現了線(xiàn)性調諧至40GHz[4]。諧振子的選擇上采用LAF（Lithium-Aluminum-Ferrite）小球替代傳統的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、測試結果
磁調帶通濾波混頻組件不同頻率點(diǎn)的通帶響應曲線(xiàn)如圖7所示，26GHz處通帶帶寬約為160MHz，40GHz處通帶帶寬達到了300MHz以上。
圖7 不同頻率點(diǎn)的通帶曲線(xiàn)
圖8 變頻損耗測試曲線(xiàn)
圖8是濾波混頻組件的變頻損耗響應曲線(xiàn)，整個(gè)工作頻帶內沒(méi)有過(guò)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(xiàn)參見(jiàn)圖3，達到60dB以上。
5、結論
本文介紹了一種利用HFSS仿真軟件對磁調帶通濾波器耦合諧振腔進(jìn)行仿真計算的方法，采用此方法可以減少反復設計加工驗證的次數，縮短設計周期，節約成本。描述了一種新穎的非YIG磁調帶通濾波混頻組件的設計過(guò)程，給出了測試結果，該組件及其延伸產(chǎn)品已經(jīng)成功地應用在寬帶微波毫米波測試儀器中。
評論