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毫米波混频技术研究

马凯学  
【摘要】: 本文系统地介绍了微波毫米波混频器的发展概况和今后的发展趋势、实现混频器的有源器件及其封装形式以及利用它们实现混频的优缺点。同时,给出了混频器的相关的概念和指标,以及各种不同的混频电路及其指标的差异。详细介绍了单管二极管和反对管二极管的混频原理,以及常见的二极管混频器电路的实现形式。根据以上分析和应用项目的实际需要,最后本文集中于对两种混频器的研制:一种EHF频段混频器;一种Ka频段混频器。 EHF频段混频器采用Crossbar的混频电路形式。用鳍线和悬置带线的混合电路形式实现毫米波基波混频方案,在对所用到的悬置带线低通滤波器、带通滤波器、波导到悬置带线过度、波导与鳍线过度等结构电路、有源器件进行了理论分析、计算、和计算机仿真的基础上,对该设计进行了结构设计和加工,对设计结果进行了指标测试,基本满足指标要求。 在Ka频段混频器的研究过程中,通过对卫星和飞船所用到的混频器进行研究,在对Ka波段的传统射频前端电路的分析基础上,提出改变以往星上传统的基波混频方案,采取了次谐波混频方案,降低了本振频率,简化了本振链路,使噪声特性、可靠性获得改善。 在设计过程中,本文首次提出了基于合路双工注入原理实现次谐波混频器设计的方案,设计思路简单,适于工程使用。并对设计进行了计算机仿真,结构设计,加工测试。测试结果远优于国内同类产品。


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