在毫米波通信系統(tǒng)中,單邊帶接收機(jī)不但能夠節(jié)省發(fā)射功率,而且只需要傳輸雙邊帶接收機(jī)中調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邊帶,節(jié)省頻譜資源。另外,由于高頻本振源的研制難度較大、成本較高,就混頻部分而言,采用諧波混頻技術(shù)可以有效解決這一難題。因此,基于次諧波混頻的單邊帶接收方案具有重要的研究意義。本文通過分析近年來(lái)國(guó)內(nèi)外單邊帶接收機(jī)的研究進(jìn)展,并結(jié)合課題要求,對(duì)基于次諧波混頻方法實(shí)現(xiàn)毫米波波段的單邊帶接收進(jìn)行研究。具體而言,就是在二次諧波混頻實(shí)現(xiàn)單邊帶接收的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用四次諧波混頻來(lái)實(shí)現(xiàn)毫米波頻段的單邊帶接收。本課題的最終目標(biāo)是以較為簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低變頻損耗、高鏡像抑制度的毫米波波段的單邊帶接收功能。本課題具體內(nèi)容是研制了二次諧波鏡頻抑制混頻器和四次諧波鏡頻抑制混頻器。以上兩個(gè)混頻器分別由兩個(gè)單元諧波混頻器、射頻本振饋入端的雙頻正交耦合器和中頻正交耦合器構(gòu)成。諧波混頻單元采用反向并聯(lián)二極管對(duì)作為混頻器件。這兩個(gè)混頻器射頻本振饋入端的雙頻耦合器實(shí)現(xiàn)方式雖有所不同,但其功能都是實(shí)現(xiàn)射頻和本振兩路信號(hào)的功率等分和相位正交。由于中頻端耦合器物理尺寸較大,為了使整體混頻電路緊湊,本文采用并聯(lián)集總電容結(jié)合幾何分形的方法對(duì)此耦合器進(jìn)行小型化。最終,二次諧波鏡頻抑制混頻器的實(shí)測(cè)結(jié)果表明,當(dāng)本振功率為7.5 dBm,射頻頻率為17.1~17.75 GHz時(shí),最佳變頻損耗為8.1 dB,鏡像抑制度為20 dB以上,各端口隔離度在15 dB以上;四次諧波鏡像抑制混頻器仿真結(jié)果表明,當(dāng)本振功率為13.5 dBm,在射頻中心頻點(diǎn)(34.5 GHz)處最低的變頻損耗為9.5 dB,鏡像抑制度為29 dB,各端口隔離度在14 dB以上。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TN773;TN851
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 本文的工作背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)進(jìn)展
    1.3 本文的內(nèi)容安排
第二章 混頻器基本原理以及理論分析
    2.1 混頻器的分類
    2.2 混頻器的主要技術(shù)指標(biāo)
        2.2.1 變頻損耗
        2.2.2 噪聲系數(shù)
        2.2.3 動(dòng)態(tài)范圍
        2.2.4 隔離度
        2.2.5 鏡像抑制度
        2.2.6 駐波比
        2.2.7 中頻阻抗
        2.2.8 本振功率
    2.3 鏡像抑制混頻器的理論分析[19]
        2.3.1 濾波器式的鏡像抑制混頻器
        2.3.2 相位平衡式鏡像抑制混頻器
    2.4 諧波混頻器的理論分析
        2.4.1 肖特基勢(shì)壘二極管的工作原理
        2.4.2 諧波混頻器的工作原理
    2.5 本章小節(jié)
第三章 基于二次諧波混頻的單邊帶接收方案設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 設(shè)計(jì)方案
    3.2 介質(zhì)基板與混頻元器件的選取
    3.3 3dB正交耦合器的設(shè)計(jì)
        3.3.1 傳統(tǒng)的 3 dB正交耦合器
        3.3.2 雙頻 3 dB正交耦合器的設(shè)計(jì)[26-29]
        3.3.3 中頻端 3 dB正交耦合器的設(shè)計(jì)
    3.4 匹配電路及管座電路的設(shè)計(jì)
        3.4.1 匹配電路的設(shè)計(jì)
        3.4.2 管座電路的設(shè)計(jì)
    3.5 基于二次諧波混頻的單邊帶接收方案仿真與測(cè)試
    3.6 本章小節(jié)
第四章 基于四次諧波混頻的單邊帶接收方案設(shè)計(jì)與仿真
    4.1 設(shè)計(jì)方案
    4.2 寬頻率比的雙頻 3dB正交耦合器的設(shè)計(jì)
    4.3 匹配電路與管座電路的設(shè)計(jì)
    4.4 基于四次諧波混頻的單邊帶接收方案整體仿真
    4.5 基于四次諧波混頻的單邊帶接收方案整體布局
    4.6 本章小節(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

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1 王超;;相位平衡式鏡頻抑制混頻器的ADS仿真與設(shè)計(jì)[J];艦船電子工程;2013年10期

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1 林峰;多頻帶耦合器與功率分配器設(shè)計(jì)理論及其實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2013年

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1 江偉健;K波段四次諧波低中頻混頻器研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 李侃;Ka波段四次諧波混頻器的研究[D];電子科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2874962