變頻式射頻密碼鎖控制軟件混頻器設計論文(編輯修改稿)
2025-07-22 01:50 本頁面
【文章內容簡介】 1995年HwannKaco等人采用缺陷地非對稱共面波導到共面帶線過渡結構.設計了超寬帶巴倫，:采用硅肖特基二極管，于11dB。 1998年 ShauGang Mao等人采用共面波導(CPW)到共面帶線(CPS)過度巴倫結構，電路模型。變頻損耗小于10dB. LOIF的隔離度大于30dB. LORF的隔離度大于，. 2009年YoungGun （CPS)過渡巴倫結構.設計了可以從DC到40GHz的超寬帶巴倫。他們采用此結構設計了超寬帶雙平衡混頻器，LO和RF的工作頻率在426GHZ范圍內，中頻IF在1GHz以下，變頻損。 .。 (CPW)到共面帶線(CPS) T。此平面結構適合MMIC設計，設計的MMIC變頻損耗在通帶內為610dB。 2008年電子科技大學物理電子學院魏萍等人，采用了雙面微帶漸近線巴倫結構，研究設計了雙雙平衡超寬帶微波混頻器，射頻RF和本振LO工作頻段為。. 2008年電子科技大學電子工程學院電磁場與微波技術專業(yè)宣揚采用鰭線結構，研究設計了“w波段寬帶混頻器”.小于9dB，本振LO到射頻RF端口的隔離度大于25dB。 ，變頻損耗小于9dB. X 68mm. Fan He等人采用平而S1W結構的魔 。設計混頻電路，并測試其參數(shù)?；祛l器的主要參數(shù)如下：（1）噪聲系數(shù)：混頻器的噪聲定義為：NF=Pno/Pso Pno是當輸入端口噪聲溫度在所有頻率上都是標準溫度即T0=290K時，傳輸?shù)捷敵龆丝诘目傇肼曎Y用功率。Pno主要包括信號源熱噪聲，內部損耗電阻熱噪聲，混頻器件電流散彈噪聲及本振相位噪聲。Pso為僅有有用信號輸入在輸出端產生的噪聲資用功率。（2）變頻損耗：混頻器的變頻損耗定義為混頻器射頻輸入端口的微波信號功率與中頻輸出端信號功率之比。主要由電路失配損耗，二極管的固有結損耗及非線性電導凈變頻損耗等引起。（3）1dB壓縮點：在正常工作情況下，射頻輸入電平遠低于本振電平，此時中頻輸出將隨射頻輸入線性變化，當射頻電平增加到一定程度時，中頻輸出隨射頻輸入增加的速度減慢，混頻器出現(xiàn)飽和。當中頻輸出偏離線性1dB時的射頻輸入功率為混頻器的1dB壓縮點。對于結構相同的混頻器，1dB壓縮點取決于本振功率大小和二極管特性，一般比本振功率低6dB。（4）動態(tài)范圍：動態(tài)范圍是指混頻器正常工作時的微波輸入功率范圍。其下限因混頻器的應用環(huán)境不同而異，其上限受射頻輸入功率飽和所限，通常對應混頻器的1dB壓縮點。（5）雙音三階交調：如果有兩個頻率相近的微波信號fs1和fs2和本振fLO一起輸入到混頻器，由于混頻器的非線性作用，將產生交調，其中三階交調可能出現(xiàn)在輸出中頻附近的地方，落入中頻通帶以內，造成干擾，通常用三階交調抑制比來描述，即有用信號功率與三階交調信號功率比值，常表示為dBc。因中頻功率隨輸入功率成正比，當微波輸入信號減小1dB時，三階交調信號抑制比增加2dB。（6）隔離度：混頻器隔離度是指各頻率端口間的相互隔離，包括本振與射頻，本振與中頻，及射頻與中頻之間的隔離。隔離度定義為本振或射頻信號泄漏到其它端口的功率與輸入功率之比，單位dB。（7）本振功率：混頻器的本振功率是指最佳工作狀態(tài)時所需的本振功率。原則上本振功率愈大，動態(tài)范圍增大，線性度改善（1dB壓縮點上升，三階交調系數(shù)改善）。（8）端口駐波比：端口駐波直接影響混頻器在系統(tǒng)中的使用，它是一個隨功率、頻率變化的參數(shù)。（9）中頻剩余直流偏差電壓：當混頻器作鑒相器時，只有一個輸入時，輸出應為零。但由于混頻管配對不理想或巴倫不平衡等原因，將在中頻輸出一個直流電壓，即中頻剩余直流偏差電壓。這一剩余直流偏差電壓將影響鑒相精度。 multisim仿真利用EDA仿真軟件multisim對設計的混頻電路進行仿真，通過對波形的觀測，確定混頻電路的設計是否能夠滿足要求。 Altium Designer繪制PCB板利用Altium Designer將原理圖繪制成PCB板，并檢測其電器特性，生成網格報表。 腐蝕電路板將Altium Designer繪制好的電流圖熱轉印到電路板上，并利用三氯化鐵腐蝕劑對電路板進行腐蝕，然后制成電路板實物。 焊接電路電路板腐蝕好以后即開始焊接電路，焊接的的時候注意元器件的型號和封裝，已經參數(shù)的大小，并留好測試點。 測試及修改電路測試電路，并且適當調整元器件的參數(shù)，使輸出的中頻信號更加穩(wěn)定。二、混頻器理論基礎對于混頻電路的分析，重點應掌握，一是混頻電路的基本組成模型及主要技術特點，二是混頻電路的基本原理及混頻跨導的計算方法，三是應用電路分析。二極管環(huán)形混頻器原理及基本組成當器件的伏安特性是非線性時，能實現(xiàn)混頻。當忽略三次方以上的各項時，非線性器件的輸出電流與輸入電壓之間的關系可以表示為：式中分別為各項系數(shù)。若。代入上式并利用三角公式進行變換，則得到：可見，當兩個不同頻率的高頻電壓作用于非線性器件時，將產生直流、二次諧波、和頻與差頻等。其中就是所需的頻率分量，即中頻。只要在輸出端接上諧振頻率為中頻的諧振回路，就能濾除不需要的頻率分量，選出中頻電壓。相乘器、晶體三極管、晶體二極管等非線性器件均可實現(xiàn)混頻。在通信設備中廣泛采用二極管環(huán)形相乘器構成混頻器，稱為環(huán)形混頻器。它主要用于通信系統(tǒng)的微波波段，由兩個平衡混頻器組成，其電路如圖1 所示。圖中TT2 為中心抽頭的寬頻帶變壓器。為了讓二極管工作在開關狀態(tài)，要求本振信號的功率必須足夠大。該電路的主要優(yōu)點是工作頻帶寬，可達幾千兆赫茲，噪聲系數(shù)小，動態(tài)范圍大。：混頻，工程上也稱變頻，是將信號的頻率由一個數(shù)值變成另一個數(shù)值的過程，實質上也是頻譜線性搬移過程，完成這種功能的電路就稱為混頻電路或變頻電路?；祛l電路的基本原理：圖2中，Us(t)為輸入信號，Uc(t)為本振信號。Ui(t)輸出信號。分析：當則= = 其中：對上式進行三角函數(shù)的變換則有：從上式可推出，Up(t)含有兩個頻率分量和為(ψc+ψS)，差為(ψCψS)。若選頻網絡是理
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