26～40GHz磁調(diào)帶通濾波混頻組件研究
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雙平衡混頻器設計的關鍵在于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，所以混頻器各個端口之間的隔離度必為有限值。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/188803.htm
本文磁調(diào)帶通濾波混頻組件的設計中采用集成的二極管管堆來保證二極管電橋的平衡性，因此設計的重點和難點是寬帶射頻不平衡―平衡變換器的設計。一個有趣的現(xiàn)象是，從鐵氧體諧振子兩邊分別耦合出來的信號相位相差180度，這樣就可以利用鐵氧體諧振子來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(diào)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(diào)帶通濾波混頻組件剖面圖
磁調(diào)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，實現(xiàn)了線性調(diào)諧至40GHz[4]。諧振子的選擇上采用LAF（Lithium-Aluminum-Ferrite）小球替代傳統(tǒng)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(jié)果
磁調(diào)帶通濾波混頻組件不同頻率點的通帶響應曲線如圖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 不同頻率點的通帶曲線
圖8 變頻損耗測試曲線
圖8是濾波混頻組件的變頻損耗響應曲線，整個工作頻帶內(nèi)沒有過大的起伏，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參見圖3，達到60dB以上。
5、結(jié)論
本文介紹了一種利用HFSS仿真軟件對磁調(diào)帶通濾波器耦合諧振腔進行仿真計算的方法，采用此方法可以減少反復設計加工驗證的次數(shù)，縮短設計周期，節(jié)約成本。描述了一種新穎的非YIG磁調(diào)帶通濾波混頻組件的設計過程，給出了測試結(jié)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。
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