基于ADS仿真的X波段二倍頻器設(shè)計
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由式(3)得：
計算得漏極電流(單位：mA)輸出二次諧波分量的最佳極值為：
結(jié)合式(9)及FET特性、約束條件來選擇合適的柵極和漏極偏置電壓，使得電路能夠達到較好的變頻性能。
2．2 輸入匹配電路設(shè)計與優(yōu)化
通過ADS對輸入匹配電路進行優(yōu)化，如圖3所示。將匹配輸入端與輸出端阻抗分別設(shè)為50 Ω及FET輸入阻抗的共軛值，通過優(yōu)化各微帶線的長度使匹配電路反射二次諧波信號，而對輸入基波信號沒有影響，如圖4所示，優(yōu)化后的匹配電路對二次諧波有良好的抑制作用，對于二次諧波S21-27 dB，而在基波處S21-0．1 dB，S11-33 dB，對基波影響很小。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191252.htm
2．3 輸出匹配電路設(shè)計與優(yōu)化
輸出匹配仿真原理圖如圖5，將輸入阻抗值設(shè)置為NE900100的輸出阻抗共軛，而終端阻抗值設(shè)置為50 Ω，通過優(yōu)化使匹配電路反射基波信號，而對需要輸出的二次諧波信號基本沒有影響，優(yōu)化后的輸出匹配電路仿真結(jié)果如圖6所示，對于基波S21-20 dB，而在二次諧波處S21 -0．01 dB，S11-33 dB，對二次諧波影響很小。
2．4 半波長平行耦合濾波器設(shè)計
由于二倍頻器輸出包含有較豐富的頻率分量，為了改善頻譜質(zhì)量，在倍頻后須加帶通濾波器使輸出信號有較好的功率起伏和諧波抑制能力，良好的濾波器是倍頻的關(guān)鍵。
根據(jù)方案需要，給定二倍頻器輸出濾波指標(biāo)如下：中心頻率為12．4 GHz；帶寬為300 MHz；帶內(nèi)紋波小于0．1 dB；帶外衰減大于20 dB(f>12．7 GHz或f12．1 GHz)；端接條件是兩端均為50 Ω帶線。
這里選用半波長平行耦合帶通濾波器，它具有半波長開路諧振器平行耦合濾波器和半波長短路諧振器平行耦合濾波器兩種對偶形式，其寄生通帶中心頻率是主通帶頻率的3倍，不存在表面波，不需要對地連接，在Ku頻段具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單等特點。它既適用于窄帶設(shè)計也適用于寬帶設(shè)計，但用于寬帶時其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且需要支撐，對于本文所設(shè)計的窄帶濾波器，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且可采用近似設(shè)計方法進行計算。
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