使用ADS设计微带平衡混频器电路

"这篇文档是关于使用mplab® xc16 C 编译器设计一个包含混频器的完整电路图的指南。混频器电路图被分解为八个部分进行详细解释，旨在帮助用户理解混频器的工作原理和设计过程。文档特别提到了微带平衡混频器的设计，使用ADS软件进行模拟，并详细介绍了混频器的主要技术指标和设计目标。" 在设计混频器电路图时，重要的是理解各个组成部分的作用。首先，混频器的核心是3dB分支线定向耦合器，它负责功率分配和相位偏移。这种耦合器在各端口匹配的情况下，确保了射频信号和本地振荡信号以90°相位差进入二极管D1和D2，形成2型平衡混频器。在这样的配置下，射频和本振信号在二极管处相互作用，产生中频电流。 混频器的关键性能指标包括： 1. 噪声系数和等效相位噪声：衡量混频器引入系统噪声的指标，通常以单边带和双边带噪声系数表示。 2. 变频增益：表示中频输出与射频输入功率的比值。 3. 动态范围：混频器能够正常工作的射频输入功率范围。 4. 双频三阶交调与线性度：衡量混频器处理非线性信号的能力。 5. 工作频率：混频器设计所针对的频率范围。 6. 隔离度：射频和本振端口之间的信号泄漏程度。 7. 本振功率与工作点：影响混频器效率和性能的重要因素。 设计混频器的具体步骤如下： 1. 使用ADS软件创建新项目，选择合适的保存路径和文件名。 2. 新建电路原理图窗口，开始绘制混频器电路。 3. 设计3dB定向耦合器，选择微带线类并调整参数，如基板特性。 在图1中展示的微带平衡混频器，其功率混合电路基于3dB定向耦合器，确保了信号在传输过程中保持正确的相位关系。当射频和本振信号同时进入隔离臂，它们在二极管D1和D2上产生相位差为2的电流，从而实现混频效果。 设计目标通常会指定特定的射频和本振频率，例如在本例中，射频为3.6GHz，本振为3.8GHz，同时要求低噪声（小于15）。通过精确计算和优化设计，可以达到这些性能目标，实现高效的混频器设计。