ADS设计微带平衡混频器：三阶交调与功率分析

"功率－三阶交调系数-mplab® xc16 c 编译器用户指南" 在本文中，我们将探讨与功率和三阶交调系数相关的概念，特别是它们在混频器设计中的应用。混频器是通信系统中的关键组件，用于将射频（RF）信号与本地振荡器（LO）信号结合，生成新的频率成分，即中频（IF）。这里我们主要关注使用ADS（Advanced Design System）进行混频器设计的过程。 混频器通常由功率混合电路组成，如3dB分支线定向耦合器。这种类型的耦合器在各个端口实现匹配，并确保信号在1到3和4端口以及2到3和4端口之间均等地分功率，同时相差90°相位。当射频信号和本振信号分别从隔离臂1和2进入时，它们经过定向耦合器，在二极管D1和D2上产生相位差为2倍的信号。这样的设计被称为2型平衡混频器，因为它使得信号和本振在二极管上具有相同的相位差。 计算混频器的电流时，会考虑射频电压和本振电压之间的相位差。对于D1和D2上的混频电流，可以使用一般混频电流公式，并考虑相位关系来推导。当特定条件满足时，可以通过组合D1和D2的电流来确定中频电流。 混频器的主要技术指标包括： 1. 噪声系数和等效相位噪声，这直接影响接收机的灵敏度。 2. 变频增益，衡量中频输出与射频输入功率的比例。 3. 动态范围，定义了混频器能正常工作的微波输入功率范围。 4. 双频三阶交调与线性度，评估非线性失真。 5. 工作频率范围，混频器可以处理的输入信号频率。 6. 隔离度，确保不同信号路径之间的干扰最小。 7. 本振功率和工作点，影响混频器的效率和性能。 设计混频器的具体步骤包括： 1. 启动ADS并创建新项目，指定保存路径和文件名。 2. 新建电路原理图窗口，开始设计混频器。 3. 设计3dB定向耦合器，选用"微带线"类别的"Tlines"，并调整其属性以适应微带线基板的参数。 在给定的示例中，设计目标是构建一个在3.6GHz射频和3.8GHz本振下工作的混频器，要求噪音低于15dB。通过精确计算和优化这些参数，可以实现高效且低噪声的混频器设计。