毫米波單支線耦合器及其在混頻器中的應(yīng)用.pdf

1、定向耦合器是一種具有方向性的功率分配器。它在微波系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。本文介紹了一種結(jié)構(gòu)簡單，制作方便的定向耦合器—單支線定向耦合器。并把這種結(jié)構(gòu)的耦合器應(yīng)用在W波段單平衡混頻器中。在引言中，簡要地介紹了定向耦合器和毫米波混頻器的發(fā)展動態(tài)。 在單支線定向耦合器的研究過程中，首先介紹了定向耦合器的基本技術(shù)指標，在此基礎(chǔ)上詳細討論了單支線定向耦合器的工作原理。在分析設(shè)計單支線定向耦合器時，將奇偶模法與格林函數(shù)法結(jié)合起來，并借助于HFS

2、S仿真軟件對該耦合器優(yōu)化設(shè)計，在W波段得到了較好的仿真與測試結(jié)果。在85GHz～91GHz頻段上，兩輸出端幅度不平衡度小于1dB。各端口的回波損耗和隔離度均大于10dB。在接下來的測試結(jié)果分析中，提出了進一步改進的建議。 為了驗證單支線定向耦合器的實用性，采用該耦合器設(shè)計了W波段的單平衡混頻器。本文在系統(tǒng)地分析了混頻器的基本原理，技術(shù)指標和單平衡混頻器的電路模型后，給出了應(yīng)用單支線定向耦合器實現(xiàn)單平衡混頻器的實現(xiàn)方案。在此基礎(chǔ)上

3、應(yīng)用ADS仿真軟件分析混頻器的非線性工作狀態(tài)，利用HFSS仿真軟件精確地優(yōu)化了單平衡混頻器的匹配，并進行了電路的制作與測試。在90GHz-94GHz的頻帶內(nèi)，混頻器的變頻損耗小于22.4dB。 另外，本文對波導(dǎo)到微帶的對極鰭線過渡和中頻低通濾波器做了改進。仿真結(jié)果表明：鰭線過渡在85GHz～95GHz的頻帶內(nèi)回波損耗大于28dB；低通濾波器的短路點帶寬為21.5GHz。 最后在結(jié)論中，總結(jié)出單支線定向耦合器可以成功地用于