GaAs寬帶混頻器單片集成電路的研究.pdf

1、混頻器是微波電路與系統中的關鍵部件。隨著通信與電子系統寬頻帶、小型化和集成化的快速發展，性能良好的微波集成寬帶混頻器成為當前的研究熱點之一。本文基于GaAs工藝，通過理論分析、參數化建模、聯合仿真優化，迭代改進電路結構，設計并實現了能夠覆蓋2～18 GHz的寬帶無源雙平衡混頻器單片集成電路。論文的主要工作如下:
　　1)基于Win的GaAs PD25工藝，采用全波電磁仿真，針對以螺旋線變壓器為代表的無源器件建立了尺寸可變的參數化等

2、效電路模型，以提高設計效率。
　　2)利用奇偶模分析法對理想巴倫需要滿足的幅度平衡和相位平衡條件進行了詳細的分析，得出了相關的限制條件，用于巴倫的創新設計。
　　3)設計了一款寬帶Marchand巴倫芯片并總結了其設計流程。根據奇偶模分析得到的限制條件，通過在巴倫的中央加一段開路支節提高其性能。所設計的寬帶巴倫在4～24 GHz內幅度平衡可以保持在1.5dB以內，在2～22 GHz內相位平衡可以保持在10度以內。仿真與測試結

3、果基本一致，驗證了相關結論。
　　4)總結了無源混頻器的設計流程，設計了三款寬帶無源雙平衡混頻器芯片。在傳統寬帶無源雙平衡混頻器結構的基礎上，用雙混頻環結構拓展了混頻器的帶寬，用新型中頻提取結構改善了變頻損耗的帶內波動和射頻到中頻端的隔離度?；祛l器帶寬為2～18 GHz，變頻損耗小于10dB且帶內波動小，本振到中頻的隔離度在15dB以上，射頻到中頻端的隔離度在15dB以上，本振到射頻端的隔離度在25dB以上。測試結果與目前國際上先