射頻單片T-R組件混頻器關鍵技術研究.pdf

1、微波固態(tài)電路設計技術與工藝的發(fā)展，為微波、毫米波在雷達和無線通信領域的應用提供了強有力的支撐。特別是硅基集成電路工藝的發(fā)展，使低成本、高性能的微波單片集成電路(MMIC)、甚至是微波毫米波射頻集成片上系統(tǒng)(SoC)成為可能。T/R組件作為相控陣雷達的關鍵技術，對雷達性能起決定性作用。近年來高集成度，低成本的雷達T/R組件成為研究的熱點。
　　 混頻器作為T/R組件中的關鍵模塊，對整個T/R組件的性能具有決定性的影響。尤其是其線性

2、性能，是關乎整個系統(tǒng)線性度的重要參數(shù)?，F(xiàn)代有源相控陣雷達對混頻器的增益和線性度都提出了很高的要求，這進一步增大了混頻器設計的難度。
　　 基于這種背景，如何設計高增益、高線性度的混頻器成為問題的關鍵。本文在傳統(tǒng)雙平衡混頻器的基礎上，經過多方面的優(yōu)化，設計出一種折疊的高線性度、高增益的混頻器。通過采用多柵晶體管(MGTR)技術，在有效提高混頻器的線性度的同時，避免了其增益的退化。此外，本振級LC諧振槽路、負載PMOS分流管等技術的

3、采用進一步提高了混頻器的各項性能。本文還對混頻器三個端口的接口電路進行了設計。在射頻和本振端口，采用共源共柵有源巴侖實現(xiàn)單端到雙端的轉換。在中頻輸出端，采用輸出有源巴侖和緩沖器實現(xiàn)雙端到單端的轉換，同時提高了混頻器帶負載的能力。有源巴侖的采用，極大的提高了混頻器的集成度。設計最后給出了版圖的設計方案。
　　 本設計采用TSMC0.35μm SiGe BiCMOS工藝庫，使用Cadence Spectre RF工具進行仿真。仿真結