实验七 混频器的仿真设计.pptxVIP

实验七 混频器的仿真设计;理解微波混频器的主要性能指标 掌握微波混频器的分析方法及基本应用 掌握单端微波二极管和单平衡混频器的结构特点、电路形式和工作原理； 掌握用ADS进行混频器仿真的方法与步骤;降频器;二、微波混频器典型电路结构及技术指标;下变频接收机;镜频抑制度：表征混频器对镜频信号抑制程度的指标。 定义：在信号频率和镜频上分别输入同样的功率信号时所产生的中频信号幅度之比，通常用分贝表示。;混频器隔离度：是指各频率端口之间的隔离度，该指标包括三项，信号与本振之间的隔离度，信号与中频之间的隔离度，本振与中频之间的隔离度。隔离度定义是本振或信号泄漏到其他端口的功率与原有功率之比，单位为dB。;三、混频器的基本电路结构;1、 混频管二极管 通常非线性变频管采用二极管（非线性电阻二极管：肖特基势垒二极管）,本振输入功率约2~10mW，变频损耗约-4dB左右，噪声系数约4-6dB. 非线性电容二极管：变容管、阶跃恢复二极管等,利用结电容对所加电压的非线性变化来实现频率变换。一般为15-25mW，变频损耗约-6dB左右 晶体管（微波场效应管，MESFET）。 采用肖特基势垒二极管做变频元件：变频损耗相对较高，但是它结构简单，便于集成化，工作频带宽，可能达到几个甚至几十个倍频程。它的噪声较低而且工作稳定，动态范围大，不容易出现饱和。; 肖特基势垒二极管结构如图所示，在N+半导体（Si或GaAs）衬底基片上生长外延层（大约0.5μm），外延层上做一层SiO2保护层，腐蚀出小孔（直径约为1μm-5μm），再蒸发金属，小孔中的金属与外延半导体形成肖特基势垒结。在势垒金属上再镀出金属电极就构成了二极管芯。窗孔直径愈小，结电容愈小，则工作频率愈高。;混频二极管封装结构及等效电路;肖特基势垒二极管等效电路; 混频二极管上加大功率本振、小功率信号及直流偏置(或零偏压)时;混频器电流的主要频谱(设ω0=ωS－ωL);2、单端混频器：最简单的混频器电路。用于要求不高的场合;λg/2;2. 双管单平衡混频器电路;π/2型（90?）移相型平衡混频器;中频电流为：;两管输出端电流;1800（反相型）平衡混频器;中频电流成分为：;输出：;3、镜像回收混频器;平衡混频器实例;例子：设计C波段微带混频器，分析其非线性特性。;1、设计3dB定向耦合器;设计原理图;设置优化参数;回波损耗 ;2、完整的混频器电路;;完整的混频器电路;执行菜单命令【 Design Guide】?【Filter 】，弹出对话框;仿真结果;无滤波器仿真结果;3、混频器的三阶交调点析;PifTone 输出中频成分的功率测量方程 IP3input 输入三阶交调点的测量方程 IP3output 输出三阶交调点的测量方程 ConvGain 混频器转换增益的测量方程;三阶交调的意义？ 混频器设计的具体步骤有哪些？ 什么是镜频抑制度？ 实验体会和建议。