应用ADS 软件设计镜像抑制混频器
丁武伟
航空工业总公司第零一四中心，471009
摘要
本文论述了应用ADS 软件设计二极管电阻性混频器的过程，应用谐波平衡法对混频器的非线性特性进行了分析，给出了C 波段镜像抑制混频器的设计例子。
关键词：二极管电阻性混频器设计 ADS 软件 谐波平衡法 非线性分析 镜像抑制
混频器
概述
近年来，随着微波器件与技术的快速发展，在雷达和通信等领域，接收系统普遍采用了低噪声放大器作为前级，大大降低了系统的噪声系数，提高了灵敏度。混频器对接收系统的影响和作用似乎越来越小，事实并非如此。对于单边带系统，特别是中频较低的单边带系统来讲，镜像噪声会对噪声带来很大影响。所谓镜像信号边带是有用信号边带相对于本振信号对称的另一个边带，它与本振混频后产生的中频信号与信号边带产生的中频信号相同。对于单边带系统，当低噪声放大器频带较宽，且中频不高时，镜像噪声会通过混频器进入系统，造成系统噪声系数恶化。因此，在低噪声放大器频带较宽，且中频不高的单边带系统中，必须使用镜像抑制混频器。镜频抑制度表示对镜像噪声的抑制程度，镜频抑制度β定义为：
'G G
=β
其中
G 信号边带增益
G ’ 镜像边带增益 则微波接收机噪声系数与镜频抑制度的关系为： )1
1log(10)(β
+=dB M
其中
M(dB) 微波接收机噪声系数的恶化量 表1为镜频抑制度与噪声系数恶化量的数据
镜像抑制混频器设计
1镜像抑制混频器的主要技术指标 信号频率 3.6GHz 本振频率 3.8GHz 中频频率 200MHz 噪声系数 15dB 镜像抑制度 15dB 2镜像抑制混频器的组成 镜像抑制混频器电原理图如图1。
3dB正交耦合器
射频端口ＶS
同相功率分配器平衡混频器 １
平衡混频
器 ２
本振ＶL
ＶL1
ＶL23
412ＶS1
ＶS2
Ｚ0＝503dB中正交耦合56
78
频输出电路
下边带中频输出上边带中频输出
图1
由图1可知镜像抑制混频器由两个平衡混频器、一个射频正交耦合器、一个中频正交耦合器和一个同相功率分配器组成。 3平衡混频器设计
我们采用移相90°的平衡混频器，它由这几部分组成：3 dB 支节耦合器 混频二极管 阻抗匹配网络 射频短路线和中频滤波器。
用ADS 软件的S 参数仿真功能很容易设计出幅度和相位满足要求的3 dB 支节耦合器。电路仿真原理图如图2，仿真结果如图3。
图2
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
freq, GHz -7-6-5-4-3-2d B (S (3,1))
d B (S (4,1))d B (S (4,2))d B (S (3,2))
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
freq, GHz
-200
-100
100
200
p h a s e (S (3,1))
p h a s e (S (4,1))p h a s e (S (3,2))p h a s e (S (4,2))
输出端口的耦合度 输出端口间的相位差
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
freq, GHz
-50
-40-30-20-10
0d B (S (1,1))
d B (S (2,2)) 3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
freq, GHz
-50
-40-30-20-10
0d B (S (2,1))
输入端口的回波损耗 输入端口间的隔离度
图3
同样，用ADS 软件的S 参数仿真功能，可以设计出满足要求的中频滤波器。这里采用低通滤波器的形式，电路仿真原理图如图4，仿真结果如图5。
图4
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
freq, GHz
-50
-40-30-20-100
10d B (S (2,1))
图5
混频器设计的关键是混频二极管非线性模型参数的准确性。这里我们采用文献［1］中的模型参数，如图6。
图6
平衡混频器的电路图如图7。
图7
利用ADS 软件的谐波平衡分析功能可以对混频器的各种非线性特性进行分析。首先，谐波平衡法可以获得中频输出的频谱成分，并可进行非线性的噪声分析；其次，还可以进行各种参数的扫描分析。分析结果如图8至图14所示。
freq, GHz
d B m (v i f )
m1
freq=200.0MHz dBm(vif)=-27.119
图8中频输出频谱
2
4
6
8
10
12
14
16
PLO
-60
-50-40-30-20-10
0c o n v e r s i o n l o s s
图9混频器变频损耗随本振功率的变化
noisefreq
200.0MHz
nf(2)
12.222
图10混频器噪声系数
HB_NOISE.F_RF
n f (2)
m1
HB_NOISE.F_RF=3.600E9noisefreq=3.600GHz nf(2)=12.222
图11混频器噪声系数随工作频率的变化
PRF
I F
l i n e m1
PRF=-1.000IF=-10.167
m2
PRF=0.000line=1.040
图12混频器变频损耗的1dB 压缩点
freq, MHz
d B m (v i f )
m1
freq=200.1MHz m2
freq=200.2MHz
图13混频器双音三阶交调分量
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
PLO
-90
-80-70-60-50-40
-30-20I F
t h i r d
图14混频器三阶交调分量随本振功率的变化
4镜像抑制混频器的仿真分析
镜像抑制混频器的仿真原理图如图15。
图15
利用ADS 软件的谐波平衡分析功能和参数调谐功能，通过调节中频移相器的相位，可以找出镜像抑制混频器的最佳的抑制度。镜像抑制度的仿真结果见图16至图21。
freq, MHz
d B m (v i f )
m1
freq=200.0MHz dBm(vif)=-20.647
m2
freq=1.000E6dBm(vif)=-17.094delta mode ON
图16镜像抑制混频器的镜像抑制度
8
10
12
14
16
18
20
HB_NOISE.PLO
10
1214161820n f (3)
图17镜像抑制混频器噪声系数随本振功率的变化
HB_NOISE.F_RF
n f (3)
m1
HB_NOISE.F_RF=3.600E9noisefreq=3.600GHz nf(3)=12.962
图18镜像抑制混频器噪声系数随信号频率的变化
PLO
d B m (v i f [::,1])
m1
PLO=15.000
dBm(vif[::,1])=-29.349
图19镜像抑制混频器中频输出随本振功率的变化
PLO PLO
d B m (v i f [::,1])
d B m (m i x
e r 90d e g ..v i
f [::,1])
m1
PLO=15.000
dBm(vif[::,1])=-29.349
m2
PLO=15.000
dBm(mixer90deg..vif[::,1])=-26.092
图20平衡混频器和镜像抑制混频器中频输出随本振功率的变化
2
4
6
8
10
time, nsec
-15
-10-50510
15t s (v i f ), m V
图21镜像抑制混频器中频输出波形
从仿真结果可以看出，镜像抑制混频器的镜像抑制度可达17 dB ，噪声系数13 dB ，满足指标要求。从噪声系数来看，镜像抑制混频器比平衡混频器恶化了1 dB 左右，而镜像抑制混频器的变频损耗比平衡混频器的增加了3 dB 左右，因此，镜像抑制混频器的动态范围增加了。
总结
ADS 软件为我们提供了很好的非线性仿真功能，使我们能够对混频器这样的非线性电路进行分析设计，本文提供了一个完整的二极管电阻性混频器的设计例子，通过这一设计，我们可以看到微波电路与系统的设计已越来越离不开CAD 技术，而CAD 技术也大大提高了我们设计的效率和准确性。
参考文献
［1］ Octavius Pitzalis and Paul Wang ，“Simulating the Intermodulation and Conversion
Loss Characteristics of a Microwave Mixer ”，MSN ，March 1987 ［2］ 中国集成电路大全，微波集成电路, 国防工业出版社，1995
应用ADS 软件设计镜像抑制混频器 丁武伟 航空工业总公司第零一四中心，471009 摘要 本文论述了应用ADS 软件设计二极管电阻性混频器的过程，应用谐波平衡法对混频器的非线性特性进行了分析，给出了C 波段镜像抑制混频器的设计例子。 关键词：二极管电阻性混频器设计 ADS 软件 谐波平衡法 非线性分析 镜像抑制 混频器 概述 近年来，随着微波器件与技术的快速发展，在雷达和通信等领域，接收系统普遍采用了低噪声放大器作为前级，大大降低了系统的噪声系数，提高了灵敏度。混频器对接收系统的影响和作用似乎越来越小，事实并非如此。对于单边带系统，特别是中频较低的单边带系统来讲，镜像噪声会对噪声带来很大影响。所谓镜像信号边带是有用信号边带相对于本振信号对称的另一个边带，它与本振混频后产生的中频信号与信号边带产生的中频信号相同。对于单边带系统，当低噪声放大器频带较宽，且中频不高时，镜像噪声会通过混频器进入系统，造成系统噪声系数恶化。因此，在低噪声放大器频带较宽，且中频不高的单边带系统中，必须使用镜像抑制混频器。镜频抑制度表示对镜像噪声的抑制程度，镜频抑制度β定义为： 'G G =β 其中 G 信号边带增益 G ’ 镜像边带增益 则微波接收机噪声系数与镜频抑制度的关系为： )1 1log(10)(β +=dB M 其中 M(dB) 微波接收机噪声系数的恶化量 表1为镜频抑制度与噪声系数恶化量的数据
镜像抑制混频器设计 1镜像抑制混频器的主要技术指标 信号频率 3.6GHz 本振频率 3.8GHz 中频频率 200MHz 噪声系数 15dB 镜像抑制度 15dB 2镜像抑制混频器的组成 镜像抑制混频器电原理图如图1。 3dB正交耦合器 射频端口ＶS 同相功率分配器平衡混频器 １ 平衡混频 器 ２ 本振ＶL ＶL1 ＶL23 412ＶS1 ＶS2 Ｚ0＝503dB中正交耦合56 78 频输出电路 下边带中频输出上边带中频输出 图1 由图1可知镜像抑制混频器由两个平衡混频器、一个射频正交耦合器、一个中频正交耦合器和一个同相功率分配器组成。 3平衡混频器设计 我们采用移相90°的平衡混频器，它由这几部分组成：3 dB 支节耦合器 混频二极管 阻抗匹配网络 射频短路线和中频滤波器。 用ADS 软件的S 参数仿真功能很容易设计出幅度和相位满足要求的3 dB 支节耦合器。电路仿真原理图如图2，仿真结果如图3。
1 课题背景 随着信息化浪潮的推进，现代社会产生了巨大的信息要求，通信技术正在向高速、多频段、大容量方向发展。目前移动通信中所使用的主要频率为0.8-1.0GHz，全球GSM频段分为4段，即850/900/1800/1900MHz。在宽带移动化方面，IEEE802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，希望能沿着固定、游牧/便携、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化，常用的WLAN通信频段标准为IEEE802.1b/g(2.4-2.5GHz)和IEEE802.11a(5.2-5.8GHz)。为了在移动环境下实现宽带数据传输，IEEE802.16WiMAX成了宽带移动的主要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展，2.3-2.4GHz和3.4-3.6GHz频段均被划分为WiMAX的全球性统一无线电频段。这正是S波段的应用，因此如何研究出高性能，小型化的滤波器是目前电路设计的的关键之一。 当频率达到或接近GHz时，滤波器通常由分布参数元件构成，分布参数不仅可以构成低通滤波器，而且可以构成带通和带阻滤波器。平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成，由于两个传输线之间电磁场的相互作用，在两个传输线之间会有功率耦合，这种传输线也因此称为耦合传输线。平行耦合微带线可以构成带通滤波器，这种滤波器是由四分之一波长耦合线段构成，它是一种常用的分布参数带通滤波器。 当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时，由于传输线之间电磁场的相互作用，在传输线之间会有功率耦合，这种传输线称之为耦合传输线。根据传输线理论，每条单独的微带线都等价为小段串联电感和小段并联电容。每条微带线的特性阻抗为Z0，相互耦合的部分长度为L，微带线的宽度为W，微带线之间的距离为S，偶模特性阻抗为Z e，奇模特性阻抗为Z0。单个微带线单元虽然具有滤波特性，但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。 如果将多个单元级联，级联后的网络可以具有良好的滤波特性。如图1.1所示。
接收机要求指标大致为：噪声系数,灵敏度，线性度，动态范围，内部杂散等。 接收机大致原理图如下： 带通滤波器：(抑制杂散，减小本振泄漏对天线与系统电路产生的相应) LNA:在线性恶化的前提下提供一定增益，以抑制后续电路的噪声（要求低噪声
系数，合适的增益，高的三阶互调截点以及低的功耗） 镜像抑制滤波器： MIXER:是接收机中输入射频信号最强的模块（线性度尤为重要，高的三阶互调截点，同时要求低的噪声系数） 中频滤波器：抑制相邻信道干扰，提高选择性。 接收机的主要结构类型：1.超外差接收机结构 2.零中频接收机 3.镜频抑制接收机 4.低中频接收机 超外差接收机： 超外差接收机结构 超外差将射频输入信号与本地振荡器产生的信号相乘 优点：在低中频上实现相对带宽较窄，矩形系数较高的中频滤波器，以提高接收机的选择性，而且增益可以中频获得，降低了射频和实现高增益的难度，当射频信号频率上升到微波甚至毫米波时，可采用二次变频方法以降低滤波器实现的难度，保证接收机的选择性。 优点总结：提高了接收机的选择性，降低了射频级实现高增益的难度 缺点：结构复杂，模拟器件多，体积，重量方面不令人满意。当接收信号的频率较高时，VCO的设计变得困难 总结：对中频结构接收机，要面临镜像频率干扰，因此合理选择中频与高质量的带通滤波器对于滤除镜像频率十分重要。 镜频抑制接收机结构：Hartley与Weaver
Hartley 假如有用信号t w V s S cos 与其镜像信号t w V t t cos 同时进入信道。即： t w V t w V t V t t s S i cos cos )(+= 则图中上之路与下之路分别为： t w t w V t w V t V LO t t s S a sin )cos cos ()(+= t w V t w V IF t IF S sin 2 sin 2-= t w t w V t w V t V LO t t s S a cos )cos cos ()(+= t w V t w V IF t IF S cos 2 cos 2+= 则上下两之路信号合成中频输出：t w V V IF S IF cos = 因此除去了镜像信号，保留了有用信号 Weaver 镜像抑制结构： ：
电磁波与微波技术 课程设计 ----带阻滤波器的设计与仿真 课题：带阻滤波器的设计与仿真 指导老师： 姓名： 学号：
目录 1.设计要求 (3) 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 (3) 2.1理查德变换 (4) 2.2科洛达规则 (6) 3.设计步骤 (7) 3.1ADS 简介 (7) 3.2初步设计过程 (8) 3.3优化设计过程 (14) 3.4对比结果 (17) 4.心得体会 (17) 5.参考文献 (18)
1．课程设计要求： 1.1 设计题目：带阻滤波器的设计与仿真。 1.2设计方式：分组课外利用ads软件进行设计。 1.3设计时间：第一周至第十七周。 1.4 带阻滤波器中心频率：6GHz；相对带宽：9%；带内波纹： <0.2dB。 1.5 滤波器阻带衰减>25dB；在频率5.5GHz和6.5GHz处，衰 减<3dB；输入输出阻抗：50Ω。 2．微带短截线带阻滤波器的理论基础 当频率不高时，滤波器主要是由集总元件电感和电容构成，但当频率高于500Mz时，滤波器通常由分布参数元件构成，这是由于两个原因造成的，其一是频率高时电感和电容应选的元件值小，由于寄生参数的影响，如此小的电感和电容已经不能再使用集总参数元件；其二是此时工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近，滤波器元件之间的距离不可忽视，需要考虑分布参数效应。我们这次设计采用短截线方法，将集总元件滤波器变换为分布参数滤波器，其中理查德变换用于将集总元件变换为传输段，科洛达规则可以将各滤波器元件分隔。 2.1 理查德变换
通过理查德变换，可以将集总元件的电感和电容用一段终端短路和终端开路的传输线等效。终端短路和终端开路传输线的输入阻抗具有纯电抗性，利用传输线的这一特性，可以实现集总元件到分布参数元件的变换。 在传输线理论中，终端短路传输线的输入阻抗为： 错误!未找到引用源。= 错误!未找到引用源。（1.0） 式中 错误!未找到引用源。 当传输线的长度错误!未找到引用源。= 错误!未找到引用源。时 错误!未找到引用源。 （1.1） 将式（1.1）代入式（1.1），可以得到 错误!未找到引用源。（1.2）式中 错误!未找到引用源。 （1.3） 称为归一化频率。
应用ADS设计混频器 1．概述 图1为一微带平衡混频器，其功率混合电路采用3dB分支线定向耦合器，在各端口匹配的条件下，1、2为隔离臂，1到3、4端口以及从2到3、4端口都是功率平分而相位差90°。 图1 设射频信号和本振分别从隔离臂1、2端口加入时，初相位都是0°，考虑到传输相同的路径不影响相对相位关系。通过定向耦合器，加到D1，D2上的信号和本振电压分别为： D1上电压 1-1 1-2 D2上电压 1-3 1-4 可见，信号和本振都分别以相位差分配到两只二极管上，故这类混频器称为 型平衡混频器。由一般混频电流的计算公式，并考虑到射频电压和本振电压的相位差，可以得到D1中混频电流为：
同样，D2式中的混频器的电流为： 当时，利用的关系，可以求出中频电流为： 主要的技术指标有： 1、噪音系数和等效相位噪音(单边带噪音系数、双边带噪音系数； 2、变频增益，中频输出和射频输入的比较； 3、动态范围，这是指混频器正常工作时的微波输入功率范围； 4、双频三阶交调与线性度； 5、工作频率； 6、隔离度； 7、本振功率与工作点。 设计目标：射频：3.6 GHz，本振：3.8 GHz，噪音：<15。 2.具体设计过程 2.1创建一个新项目 ◇ 启动ADS ◇ 选择Main windows
◇ 菜单－File－New Project，然后按照提示选择项目保存的路径和输入文件名 ◇ 点击“ok”这样就创建了一个新项目。 ◇ 点击，新建一个电路原理图窗口，开始设计混频器。 2.2 3dB定向耦合器设计 ◇ 里面选择类“Tlines-Microstrip”
◇选择，并双击编辑其中的属性，，这是微带线基板的参数设置，其中的各项的物理含义，可以参考ADS的帮助文档。 ◇选择，这是一个微带传输线，选择，这是一个三叉口。 ◇按照下图设计好电路图 图2 3dB耦合器 其中50 ohm传输线的线宽w＝0.98mm，四分之一波长长度为10.46mm，35ohm传输线的线宽为w＝1.67mm，四分之一波长长度为10.2mm。MTEE是三端口器件，有三个参数W1，W2，W3具体是有定义的，可以此参考ADS帮助文档。 ◇选择类“Simulation－S_Param”并把仿真器和“Term”拉出来放好。
设计报告 学生： 课题：带通滤波器的设计与仿真 目录
摘要 (3) 一平行耦合微带线滤波器的理论基础 (3) 二、平行耦合微带线滤波器的设计的流程图 (4) 三、设计的具体步骤 (5) 1、确定下边频和归一化带宽 (5) 2、在设计向导中生成原理图 (6) 3、平行耦合微带线带通滤波器设计 (7) 4、设计平行耦合微带线带通滤波器原理图 (8) 四、心得体会 (14) 五、参考文献 (14) 带通滤波器的设计与仿真
摘要: 介绍一种借助ADS( Advanced Des ign SySTem )软件进行设计和优化平行耦合微带线带通滤波器的方法，给出了清晰的设计步骤，最后结合设计方法利用ADS给出一个中心频率为2.4 GHz，相对带宽为9%的微带带通滤波器的设计及优化实例和仿真结果，仿真结果表明: 这种方法是可行的，满足设计的要求。 滤波器是用来分离不同频率信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器，只让需要的信号通过。在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此如何设计出一个具有高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小，重量轻、频带宽等诸多优点，近年来在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一。平行耦合微带线带通滤波器在微波集成电路中是被广为应用的带通滤波器。 一、滤波器的介绍 （1）波器可以分为四种：低通滤波器和高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器 按照滤波器的制作方法和材料，射频滤波器又可以分为以下四种： （2）波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器 （3）滤波的性能指标： 频率范围：滤波器通过或截断信号的频率界限 通带衰减：滤波器残存的反射以及滤波器元件的损耗引起 阻带衰减：取通带外与截止频率为一定比值的某频率的衰减值 寄生通带：有分布参数的频率周期性引起，在通带的一定外有产生新的通带 二、平行耦合微带线滤波器的理论基础 当频率达到或接近GHz时，滤波器通常由分布参数元件构成，分布参数不仅可以构成低通滤波器，而且可以构成带通和带阻滤波器。 平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成，由于两个传输线之间电磁场的相互作用，在两个传输线之间会有功率耦合，这种传输线也因此称为耦合传输线。 平行耦合微带线可以构成带通滤波器，这种滤波器是由四分之一波长耦合线段构成，她是一种常用的分布参数带通滤波器。 当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时，由于传输线之间电磁场的相互作用，在传输线之间会有功率耦合，这种传输线称之为耦合传输线。根据传输线理论，每条单独的微带线都等价为小段串联电感和小段并联电容。每条微带线的特性阻抗为Z 0，相互耦合的部分长度为L，微带线的宽度为W，微带线之间的距离为S，偶模特性阻抗为Z e，奇模特性阻抗为Z0。单个微带线单元虽然具有滤波特性，但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。 如果将多个单元级联，级联后的网络可以具有良好的滤波特性。
接收机镜像抑制滤波器的设计 【摘要】接收机中镜像信号由于离有用信号较近往往会对信号造成干扰。本文设计了一款带宽为30MHz，插损小于6dB的微带发夹型滤波器，并利用安捷伦公司的ADS软件进行了仿真设计，得到的仿真效果较好，输入输出反射系数小于-15dB。最后给出了使用网络分析仪的实物测试效果和实物图，满足了设计的指标要求。 【关键词】发夹型滤波器；接收机；ADS软件 1.引言 射频滤波器是接收机中必不可少的部件，可以用来组合和分开不同频率的信号，如在混频或倍频的通路中实现频率的选择。由于电磁波谱资源的有限性，通过使用滤波器既可以让某一频段的信号顺利的通过，又可以有效地抑制其他频段的信号经过该系统。从不同的方面来给微波滤波器分类：按作用分类（如低通、带通等），按结构分类（如微带线、波导等），按照加载方式可分为（如单终端、双终端）等[1]。 2.发夹型滤波器的原理 2.1 工作原理分析 发夹型滤波器的耦合结构在原理上属于交叉耦合，即负载端和输入端的耦合通路不唯一，除了基本的相邻两个谐振器的直接耦合外，其它谐振器两两之间还存在着微弱的耦合[3]。虽然发夹型谐振器和平行耦合谐振器一样都是半波长的谐振器，但是与平行耦合结构相比更加紧凑，减小了尺寸从整体上降低了滤波器的成本。与普通的梳状线带通滤波器相比，不需要在谐振臂的末端加过孔，消除了在设计过孔时引入的误差。因此微带线滤波器的设计中得到较多的使用。图1给出了两种常用发夹型谐振器的基本结构。 其中（a）所示的结构较为简单，Dishal的理论证明了发夹型滤波器的各臂可以采用相同的特性阻抗，只需要通过调节相邻谐振器之间的距离最终可以达到满足设计参数的滤波器[3]。 2.2 滤波器的仿真设计 本课题中设计的发夹型滤波器的指标要求：中心频率工作在830MHz，带宽为30MHz，工作时的插入损耗小于6dB，输入和输出反射系数小于-14dB，小于763MHz处阻带抑制为-50dB。 ADS2008是由安捷伦公司推出的专门用于射频与微波电路的仿真和设计的辅助工具，它大大缩短了射频电路的设计周期，既能够进行系统的总体仿真又
镜频抑制混频器 应用ADS设计混频器 ．概述 图 1 为一微带平衡混频器，其功率混合电路采用3dB 分支线定向耦合器，在各 端口匹配的条件下，1、2 为隔离臂，1 到3、4 端口以及从2 到3、4端口都是功率平分而相位差90°。 设射频信号和本振分别从隔离臂1、2 端口加入时，初相位都是0°，考虑到传 输相同的路径不影响相对相位关系。通过定向耦合器，加到D1，D2 上的信号和 本振电压分别为： 可见，信号和本振都分别以2 π 相位差分配到两只二极管上，故这类混频器称为2 π 型平衡混频器。由一般混频电流的计算公式，并考虑到射频电压和本振电压的相 位差，可以得到D1中混频电流为：
主要的技术指标有： 1、噪音系数和等效相位噪音(单边带噪音系数、双边带噪音系数)； 2、变频增益，中频输出和射频输入的比较； 3、动态范围，这是指混频器正常工作时的微波输入功率范围； 4、双频三阶交调与线性度； 5、工作频率； 6、隔离度； 7、本振功率与工作点。 设计目标：射频：3.6 GHz，本振：3.8 GHz，噪音：<15。 2.具体设计过程 2.1 创建一个新项目 ◇启动ADS ◇选择Main windows ◇菜单－File－New Project，然后按照提示选择项目保存的路径和输入文件名 ◇点击“ok”这样就创建了一个新项目。 ◇点击，新建一个电路原理图窗口，开始设计混频器。 2.2 3dB 定向耦合器设计
◇里面选择类“Tlines-Microstrip” ◇选择，并双击编辑其中的属性，，这是微带线基板的参数设置，其中的各项的物理含义，可以参考ADS的帮助文档。 ◇选择，这是一个微带传输线，选择，这是一个三叉口。 ◇按照下图设计好电路图
1. 描述 C9613是一款手调FM/AM/SW多波段免调试的单声道DSP收音芯片。该芯片单片集成频率综合器、射频前端、MPX解码器等，可以实现从无线输入到音频输出的所有接收器功能，省去了校正传统PVC、中周的复杂外围电路，省略了复杂的调试校正生产工序。 C9613芯片集成了一个高性能的低中频数字音频DSP，使得该芯片在各种接收条件下都具有极佳的声音质量。 C9613芯片具有AFC功能，使其极佳的性能及灵活性。C9613芯片可以在从2.0V 到3.6V 宽电源电压范围工作。 1.1. 特征 ●单片集成FM/AM/SW收音接收机 ●功耗极低 FM模式的耗电电流小于32mA ， AM模式的耗电电流小于28mA ●支持全球FM/AM/SW波段 AM波段520-1710 KHz FM波段87-108MHz 支持FM单波段64-108 MHz SW波段3.20MHz-23.00MHz SW支持9个默认频段 ●集成数字低中频调谐器 镜像抑制下变频器 高性能A/D转换器●完全集成数字频率综合器 完全集成的片上RF VCO 完全集成的片上环路滤波器 ●支持手动PVR搜台 ●支持32.768KHz 晶体振荡器 ●自动的频率控制(AFC) ●支持数字自动增益控制(AGC) ●数字自适应噪声对消 单声道音频输出 ●FM/AM各个地区频率波段选择 ●SW支持1－9个短波模式 ●支持SW任意频段选择（可扩展）●封装类型: SOP16 (符合RoHS标准) 1.2. 应用领域 桌面或便携式收音机 CD/DVD 播放机 迷你音响 U盘、插卡多波段收音播放器 玩具或礼品.
2.功能框图 图1. C9613 功能框图
基于ADS的微带滤波器设计 微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此如何设计出一个具有高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小，重量轻、频带宽等诸多优点，近年来在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一，因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器。1 微带滤波器的原理微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器，而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。这类滤波器的带宽较窄，虽然不能满足所有的应用场合，但是由于它设计简单，因此在某些地方还是值得应用的。2 滤波器的分类最普通的滤波器的分类方法通常可分为低通、高通、带通及带阻四种类型。图12.1给出了这四种滤波器的特性曲线。按滤波器的频率响应来划分，常见的有巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型及椭圆型等；按滤波器的构成元件来划分，则可分为有源型及无源型两类；按滤波器的制作方法和材料可分为波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。3 微带滤波器的设计指标微带滤波器的设计指标主要包括：1绝对衰减（Absolute attenuation）：阻带中最大衰减（dB）。 2带宽（Bandwidth）：通带的3dB带宽（flow—fhigh）。3中心频率：fc或f0。4截止频率。下降沿3dB点频率。5每倍频程衰减（dB/Octave）：离开截止频率一个倍频程衰减（dB）。 6微分时延（differential delay）：两特定频率点群时延之差以ns计。 7群时延（Group delay）：任何离散信号经过滤波器的时延（ns）。8插入损耗（insertion loss）：当滤波器与设计要求的负载连接，通带中心衰减，dB 9带内波纹（passband ripple）：在通带内幅度波动，以dB计。10相移（phase shift）：当信号经过滤波器引起的相移。 11品质因数Q（quality factor）：中心频率与3dB带宽之比。 12反射损耗（Return loss） 13形状系数（shape factor）：定义为。 14止带（stop band或reject band）：对于低通、高通、带通滤波器，指衰减到指定点（如60dB点）的带宽。工程应用中，一般要求我们重点考虑通带边界频率与通带衰减、阻带边界频率与阻带衰减、通带的输入电压驻波比、通带内相移与群时延、寄生通带。前两项是描述衰减特性的，是滤波器的主要技术指标，决定了滤波器的性能和种类(高通、低通、带通、带阻等)；输入电压驻波比描述了滤波器的反射损耗的大小；群时延是指网络的相移随频率的变化率，定义为 dU/df ，群时延为常数时，信号通过网络才不会产生相位失真；寄生通带是由于分布参数传输线的周期性频率特性引起的，它是离设计通带一定距离处又出现的通带，设计时要避免阻带内出现寄生通带。4 微带滤波器的设计本小节设计一个微带低通滤波器，滤波器的指标如下：通带截止频率：3GHz。通带增益：大于-5dB，主要由滤波器的S21参数确定。阻带增益：在4.5GHz以上小于-48dB，也主要由滤波器的S21参数确定。通带反射系数：小于-22dB，由滤波器的S11参数确定。在进行设计时，我们主要是以滤波器的S参数作为优化目标。S21(S12)是传输参数，滤波器通带、阻带的位置以及增益、衰减全都表现在S21(S12)随频率变化的曲线上。S11(S22)参数是输入、输出端口的反射系数，如果反射系数过大，就会导致反射损耗增大，影响系统的前后级匹配，使系统性能下降。了解了滤波器的设计原理以及设计指标后，下面开始设计微带低通滤波器。4.1建立工程新建工程，选择【File】→【New Project】，系统出现新建工程对话框。在name栏中输入工程名：microstrip_filter，并在Project Technology Files栏中选择ADS Standard：Length unit——millimet，默认单位为mm，。单击OK，完成新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开。4.2原理图和电路参数设计工程文件创立完毕后，下面介绍微带低通滤波
混频器原理 作者：本站来源：https://www.doczj.com/doc/0b7245969.html, 发布时间：2008-8-13 18:16:39 减小字体增大字体 混频器原理 工作频率 混频器是多频工作器件，除指明射频信号工作频率外，还应注意本振和中频频率应用范围。 噪声系数 混频器的噪声定义为：NF=Pno/Pso Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标准温度即T0=290 K时，传输到输出端口的总噪声资用功率。Pno主要包括信号源热噪声，内部损耗电阻热噪声，混频器件电流散弹噪声及本振相位噪声。Pso为仅有有用信号输入在输出端产生的噪声资用功率。 变频损耗 混频器的变频损耗定义为混频器射频输入端口的微波信号功率与中频输出端信号功率之比。主要由电路失配损耗，二极管的固有结损耗及非线性电导净变频损耗等引起。 1dB压缩点 在正常工作情况下，射频输入电平远低于本振电平，此时中频输出将随射频输入线性变化，当射频电平增加到一定程度时，中频输出随射频输入增加的速度减慢，混频器出现饱和。当中频输出偏离线性1dB时的射频输入功率为混频器的1dB压缩点。对于结构相同的混频器，1dB压缩点取决于本振功率大小和二极管特性，一般比本振功率低6dB。 动态范围 动态范围是指混频器正常工作时的微波输入功率范围。其下限因混频器的应用环境不同而异，其上限受射频输入功率饱和所限，通常对应混频器的1dB压缩点。 双音三阶交调 如果有两个频率相近的微波信号fs1和fs2和本振fLO一起输入到混频器，由于混频器的非线性作用，将产生交调，其中三阶交调可能出现在输出中频附近的地方，落入中频通带以内，造成干扰，通常用三阶交调抑制比来描述，即有用信号功率与三阶交调信号功率比值，常表示为dBc。因中频功率随输入功率成正比，当微波输入信号减小1dB时，三阶交调信号抑制比增加2dB。 隔离度 混频器隔离度是指各频率端口间的相互隔离，包括本振与射频，本振与中频，及射频与中频之间的隔离。隔离度定义为本振或射频信号泄漏到其它端口的功率与输入功率之比，单位dB。 本振功率
常用的混频器结构主要有两种：（１）基波混频，本振信号频率等于射频信号频率，一般用于射频载波信号频率较低的情况；（2）分谐波混频，射频信号的频率是本振信号的偶数倍，一般用于射频载波信号频率较高的情况（常用于X 波段及其以上频段混频器设计）。 我们的设计目标是L波段零中频直接变频混频器。拟采用的两种方案如下： （一）基波混频 若是采用基波混频方案，即采用本振输出的基波信号直接与射频信号进行混频。其优势在于：（1）射频信号载波频率较低，用于产生本振信号的VCO及锁相环、鉴相器的实现设计难度较低；（2）从已有的公司产品和公开发表的文献可知，该方案技术发展比较成熟，可参考的设计拓扑结构多。 在零中频接收结构中，基波混频存在一些缺点：（1）本振泄漏；（2）直流偏移；（3）若是采用平衡混频结构，对带内杂波抑制不好，其输出高次杂波可能正好处在输出频率的边带上而无法通过输出滤波器滤掉，这会对接收机的性能产生较大的影响。 为了克服由于本振泄露引起的直流偏移对接收机性能的影响，直接变频接收的本振方案往往采用二分频或二倍频结构实现本振与射频的偏差，从而消除直流偏移产生的途径。这种方案框图如下图1所示。 （二）分谐波混频 分谐波混频法主要是利用本振的n（2，4，6。。。）次谐波来跟RF信号混频，然后通过输出滤波器选出所需的信号。因此，这种混频方法的主要优点是：（1）可以降低本振频率至所需频率的1/2，1/4等，本振的调谐范围窄，简化了本振的设计难度。 （2）这种混频方法产生的高阶混频产物少，电平低，这对混频器的输出些杂波的抑制有好处。 （3）采用谐波混频法，将本振频率降低一半，甚至更低，则可通过提高杂波阶数，降低其幅度，从而有效抑制了带内杂波。 （4）一般低频谐波混频器本振信号频率选为射频信号频率的一半，混频器使用本振信号的二次谐波与输入射频信号进行混频。由本振泄漏引起的自混频将
电磁场与微波技术 课程设计报告 课程题目：低通滤波器的设计与仿真姓名： 指导老师： 系别：电子信息与电气工程系专业：通信工程 班级： 学号： 完成时间：
低通滤波器的设计与仿真 摘要：微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此如何设计出一个具有高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小，重量轻、频带宽等诸多优点，近年来在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一。 关键词：ads；微带线；低通滤波器
一、设计思路 1、设计要求：截止频率：1.1GHz，通带内波纹小于0.2dB，在 1.21GHz 处具有不小于 25dB 的带外衰减。 2、方案选择 利用椭圆函数滤波器设计并仿真，经过优化后，结果调出来的波形能达到指标，但波形会形成带阻波形，只能实现在一定范围内低通。所以不选。 利用切比雪夫滤波器设计并仿真，经过优化调试后可用。 3、设计法案 首先用 LC 设计低通滤波器集总参数模型当频率工作在高频时，要用微带线代替 LC 元件。高阻抗微带线代替串联电感，低阻抗微带线代替并联电容。一般取 Zhigh=120Ω，Zlow=20Ω。在输入和输出加上 50Ω微带线。然后根据设计要求通过 ADS 自带的Linecalc 计算转换过来的微带线长和宽。在进行设计时，主要以滤波器的 S 参数作为优化目标进行优化仿真。 S21（S12） S（表示传输参数，滤波器的通带，阻带的位置以及衰减，起伏全部表现在 S21（S12）随频率变化的曲线上。S11（S22）参数是输入、输出端口的反射系数，由它可以换算输入输出的电压驻波比。如果反射系数过大，就会导致反射损耗过大，影响系统的后级匹配，使系统性能下降。 板材设置：H（基板厚度）=0.8mm，Er（基板相对介电常数）=2.2，Mur （磁导率）=1，Cond（金属电导率）=1E+50，Hu（封装高度）=1E+033mm，T （金属层厚度）=0.01mm，TanD （损耗角正切）=0。 二、仿真过程及电路原理图、版图、S 参数等 经过ADS软件的仿真和折中，以下就以相对比较好的方案为例介绍详细过程以及电路和版图仿真的情况。
HFSS 与Designer 协同仿真设计 D 波段分谐波混频器 王瀚卿，余世里，苏兴华，沈利江 上海航天电子技术研究所，上海，201109 摘要： 本文应用三维电磁场仿真软件HFSS ，对混频器各部分分别进行了建模仿真。然后利用HFSS 与Designer 的协同仿真，实现了D 波段分谐波混频器的仿真设计和优化。仿真结果表明，该混频器在12GHz 频带内单边带变频损耗（SSB ）小于7dB 。 关键词： D 波段 变频损耗 HFSS 和Designer 协同仿真 Simulation and Design of D band sub-harmonic mixer by using HFSS and Designer Wanghan Qing Yushi Li Suxing Hua Shenli Jiang Shanghai astronavigation electronic technology institute Shanghai 201109 Abstract : This paper presents the modeling and simulation of the components of mixer with the optimization of HFSS software. Then, using co-simulation between HFSS and Designer, the performance result of D-band mixer has been obtained and analyzed. The result indicates that, the conversion loss of the mixer is less than 7dB within 12 GHz. Keywords : D band conversion loss co-simulation between HFSS and Designer 1. 引言 由于太赫兹技术已成为倍受各国政府支持和重视的先进科学技术，毫米波、亚毫米波混频器的应用日渐广泛, 国内外许多研究机构和科研院所都在积极开发结构合理、性能卓越的混频器，来满足各应用领域的需求。采用谐波混频技术的分谐波混频器，其本振源频率只是射频信号频率的数分之一，降低了设计高频接收机的难度和成本。 2. 分谐波混频器的工作原理 分谐波混频器是利用二极管的非线性原理，使本振信号产生高次谐波，与输入的射频信号进行混频，输出频率较低的中频信号。偶次谐波混频器利用反向并联二极管对的特性，即外部电流只含偶次本振谐波分量，而奇次本振谐波分量仅存在于管对环路内部，减少了电路 输出信号的干扰频率的影响，降低了变频损耗。 2
应用ADS 设计微带线带通滤波器 1、微带带通微带线的基本知识 微波带通滤波器是应用广泛、结构类型繁多的微波滤波器，但适合微带结构的带通滤波器结构就不是那么多了，这是由于微带线本身的局限性，因为微带结构是个平面电路，中心导带必须制作在一个平面基片上，这样所有的具有串联短截线的滤波器都不能用微带结构来实现；其次在微带结构中短路端不易实现和精确控制，因而所有具有短路短截线和谐振器的滤波器也不太适合于微带结构。 微带线带通滤波器的电路结构的主要形式有5种： 1、电容间隙耦合滤波器带宽较窄，在微波低端上显得太长，不够紧凑，在2GHz以 上有辐射损耗。 2、平行耦合微带线带通滤波器 窄带滤波器，有5％到25％的相对带宽，能够精确设计，常为人们所乐用。但其在微波低端显得过长，结构不够紧凑；在频带较宽时耦合间隙较小，实现比较困难。 3、发夹线带通滤波器把耦合微带线谐振器折迭成发夹形式而成。这种滤波器由于容易激起表面波，性能不够理想，故常把它与耦合谐振器混合来用，以防止表面波的直接耦合。这种滤波器的精确设计较难。
4、1/4 波长短路短截线滤波器 5、半波长开路短截线滤波器 下面主要介绍平行耦合微带线带通滤波器的设计，这里只对其整个设计过程和方法进行简单的介绍。 2、平行耦合线微带带通滤波器平行耦合线微带带通滤波器是由几节半波长谐振器组合而成的，它不要求对地连接，结构简单，易于实现，是一种应用广泛的滤波器。整个电路可以印制在很薄的介质基片上（可以簿到1mm以下），故其横截面尺寸比波导、同轴线结构的小得多；其纵向尺寸虽和工作波长可以比拟，但采用高介电常数的介质基片，使线上的波长比自由空间小了几倍，同样可以减小；此外，整个微带电路元件共用接地板，只需由导体带条构成电路图形，结构大为紧凑，从而大大减小了体积和重量。 关于平行耦合线微带带通滤波器的设计方法，已有不少资料予以介绍。但是，在设计过程中发现，到目前为止所查阅到的各种文献，还没有一种能够做到准确设计。在经典的工程设计中，为避免繁杂的运算，一般只采用简化公式并查阅图表，这就造成较大的误差。而使用电子计算机进行辅助设计时，则可以力求数学模型精确，而不追求过分的简化。基于实际设计的需要，我对于平行耦合线微带
接收机原理概述 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
接收机原理概述 1)接收机的功能： ?放大功能； ?匹配滤波功能：最大化信噪比，指滤波器的性能与信号的特性取得某种一致，使 滤波器输出端的信号瞬时功率与噪声平均功率的比值最大。 匹配滤波器对信号做的两种处理： 1)去掉信号相频函数中的任何非线性部分，因而在某一时刻可使信号中所有频 率分量都在输出端同相叠加而形成峰值。 2)按照信号的幅频特性对输入波形进行加权，以便最有效地接收信号能量而抑 制干扰的输出功率。即当信号与噪声同时进入滤波器时，它使信号成分在 某一瞬间出现尖峰值，而噪声成分受到抑制。 ?解调功能：去掉载频，恢复信号的信息。 图1功能框图 2)超外差接收机原理 图2功能框图 ?射频处理器：在回波频率上处理信号和干扰。滤除不想要的信号削弱非常强的信号 放大信号和干扰。低噪声特性(射频放大器内部的噪声决定了接收机输出的信噪比)。
?混频器：与本振连接，将信号和干扰变到中频。在中频，可使滤波器和放大器匹配 得更精确，以满足需要。 ?中频放大器：放大和滤波（两个层面），有增益控制 ?解调器：将中频变换到基带频率。雷达包括三个类解调器：将中频变换到基带频 率。包括三个类型：包络检波、同步检波、I/Q 3)接收机参数和指标 ?灵敏度:接收微弱信号能力的重要参数，是接收机最核心的指标之一。在接收机带 宽一定的情况下，主要和噪声系数，调制特性函数等有关. ?动态范围：表示接收机能按预期进行工作的信号强度范围 ?接收机内部噪声：通常用噪声系数噪声温度、噪声因子等参数表示。 ?增益：接收机输出功率和输入功率之比。 ?镜像抑制：反映接收机对镜像信号干扰的抑制，是接收机设计中必须加以重点考虑 的指标。由于镜像信号经过混频器后的变频信号同样落在中频滤波器的通带内，对镜像信号的抑制就显得很有必要。抑制镜像信号方法一是使用镜像抑制滤波器提高频带的选择性，二是采用高中频，三是采用多次变频的方法。 ?带宽：在特定的增益容差内能同时放大两个或两个以上信号的频带。
镜频抑制混频器的分析与直接解调短波 单边带接收机的设计装调 无43 孙忆南 倪彧章 一、前言 随着通讯设备的小型化，集成化与数字化，传统的多次变频式接收机，由于电路复杂，中频通路难以集成，存在镜频干扰、组合干扰，需要在射频前端添加镜频抑制滤波器，提高了设备成本，难以做到小型化。 而使用零中频接收机，存在本振泄露，动态范围偏小等问题。 两者的折中是低中频接收机，部分解决了上述两种设计的不足。由于中频很低，所以镜像频率的抑制不能在射频前端完成，一种方案是采用镜频抑制混频器。本文讨论了一种基于RC 网络分相滤波器的镜频抑制混频器，并分析了其参数的偏差对于镜频抑制比的影响。然后，使用这种镜频抑制混频器设计制作了一个直接解调型短波单边带接收机。 二、镜频抑制滤波器 在信号的变频过程中，镜象干扰是影响电路性能的一个很主要的问题，而要实现镜象抑制，就要求较高频率的中频，使用多次变频，同时对镜频抑制滤波器的要求较高，这样就对电路的集成实现带来了很大的困难。 一种可行的方法，即利用低中频和镜频抑制混频器的方法，在将信号降到低中频的同时，去除镜像干扰信号。其实现框图如下： 图1 其中，Vlo 是本振信号，Vin 是射频输入信号，Vout 是去除了镜像干扰信号的低频有用信号。+90表示移相90度。数学推导如下：（射频输入信号为用单频信号，对应的镜像信号频率为） 0w w +101w w ?101201cos[()]cos[()]in V A w w t A w w t =++?（为本振频率，为信号的频率，前一 项是有用信号，后一项是镜像干扰信号） 0w 1w
0111012101210112011310112011cos() 11 (cos()cos[(2)])(cos()cos[(2)])2211 (sin[(2)]sin())(sin[(2)]sin()) 2211 (cos[(2)]cos())(cos[(2)]cos()) 22Loc V w t V A w t w w t A w t w w t V A w w t w t A w w t w t V A w w t w t A w w t w == ++++?=+?+?+=?++??+1311cos()out V V V A w t =+=t 从中我们可以看到，如果我们可以保证移相90度的准确性，以及相乘和移相后的输出信号和的幅度是一样的话，那么镜像干扰信号就可以被完全的去掉了。 2V 3V 幅度的不平衡和相移误差对于镜频抑制比的影响： 经过矢量分析，得到结果如下图所示：横轴为幅度的差异，纵轴为相位差。等高线表示的是镜频抑制比（IRR ）。可以看出要使IRR 达到-40dB ，相位误差应小于正负0.3度，幅度差异小于5%。绘图的Matlab 程序见附录1。 图2 实际上，实现宽带的90度移相。可以使用多级全通网络级联逼近的方法[1]，其缺点是对于元件的参数极为敏感，为了保证1度的相移误差需要1%的元件精度。
文献综述 电子信息工程 双平衡二极管混频器的分析与设计 混频器应用于移动通信和微波通信以及各种高精度的微波测量系统中的前端电路，是射频系统中的一个关键部分，其性能的好坏直接影响到整个系统的性能。本文打算采用ADS软件设计了一个双平衡二极管混频器。最后通过仿真得到了二极管双平衡混频器的三阶交调等参数。介绍了混频器的发展状况、混频二极管以及利用它们来实现混频的优缺点。给出了混频器相关的概念和指标，还有各种不同结构的混频器电路及其指标的差异。探讨了二极管环形混频电路的工作原理，通过分析和计算，得出最终输出电流的组合频率分量。按采用的非线性器件不同，常用的混频器有三极管混频器、二极管混频器和集成模拟乘法器构成的混频器，此外，还有采用变容二极管等非线性元器件构成的混频器。其中，二极管混频器主要应用于工作频率较高的无线电超外差式接收机(如米波段及微波接收机)或仪器中。其优点是电路结构简单，噪声低，工作频段宽，组合频率少。它的电路形式有单管式、平衡式及环形式(也称为双平衡式)等。 混频器已被广泛应用于移动通信，微波通信，以及各种高精密微波前端电路测试系统，射频系统是其性能的关键部分，直接影响到整个系统的性能。通信工程和无线电技术，被广泛用于调制系统中，输入基带信号，通过转换进入高频率的调制信号。在解调过程中，收到的信号调制高频频率也将受到相应的中频信号转换。特别是在超外差接收器，混频器被广泛使用，如AM广播接收器将有一个535KHz调幅信号，可用1000Hz的本振将其变频为465KHz的中频信号。在为了提高发射机的发射频率，多级发射器的稳定性。以较低的频率作为主振荡器晶体振荡器，产生一个非常稳定的高频主振信号，然后通过加，减，乘，除法运算转化成无线电频率，所以必须使用混频器电路，如转让发送和接收频道的电视转换，卫星通信上行，下行频率转换等，必须使用混频器。因此，混频器电路是电子技术和无线电专业应用必须掌握的关键电路。双平衡混