精品混频器混频器原理双平衡混频器混频器设置电脑混频

精品混频器混频器原理双平衡混频器混频器设置电脑混频 电子科技大学 硕士学位 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 微波X波段分谐波混频器设计研究与仿真 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 姓名:巫丛平 申请学位级别:硕士 专业:电子与通信工程 指导教师:陈福深黄光敏 20071201 摘要 摘要 本文应用分谐波混频技术，设计制作了工作频率为,,(,,,,,，本振频率为,玻担牵龋姆中巢ɑ炱灯鳌,捎眯藕攀淙氩ǖ家晃? 坏囊惶寤杓疲粤诵藕攀淙肼瞬ㄆ鳎够炱灯鞯奶寤跣。藕诺氖淙胨鸷囊驳玫礁纳啤,彼裕桑频屯瞬ㄆ鳌?菊翊瞬ㄆ鞯纳杓埔约案鞫丝谧杩蛊ヅ渫绲确矫娑冀辛俗酆峡悸恰,沟迷诠娑ǖ墓ぷ髌荡冢肷停淦邓鸷男?冢梗洌拢迪至嗽ざǖ募际踔副辍,詈蠖允笛榻峁辛朔治龊筇岢隽艘恍?慕胧由于采用了微波集成电路 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ，本文设计得出的微带结构分谐波混频器具有生产成本低，性能优良，适合批量生产等优点。 作为接收系统的重要部件，混频器对提高整个系统的性能有重要的作用，所以本课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 无论是在军事还是民用领域都有重要的实践意义。关键词:微带线，分谐波，混频器，变频损耗 ,,,,,,;, ,,,,,,;, ,，,,, ,,,,,, , ,,,,,,,,,,; ,,,,, ,,,, ,, , ,(,,,,, ,,, ,, ,,,,,,,,(,,,,,，,,,;, ,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,, ,,,,,, ,, ;,,,,,,,,, ,,,,,,,,, ,,,, ,,;,,,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ,, ,,,,,,(,,, ,,,,,,,,,,; ,,,,, ,, ,,,,,,, ,,, ,,,,, ,, ,, ,,,,,,,,,,,,, ,,, ,,,, ,, ,,(,, ,,, ,,,, ,,,,，，, ,,,,,,, ,,,,,,，,, ,,,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,,,,;,,,, ,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,, ,,,,,,,;,, ,,, ,,,,,,, ,,, ,,,,, ;,,,,,,,,,(,,,,，,,,,,,,,, ,,, ,,, ,,,,,,,,, ;,,,,;,,,,,,,;,:,,, ,,,,, ,,, ,,,, ,,,, ,,, ;,,,,,,,,, ,,,,，,,,;, ,;,,,,,, ,,, ,,,, ,, ,,, ,,,,,,(,,,,,,,，,,, ,,,,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,, ,,,, ,,,, ,,,,,,, ,,,, ,,,,, ,, ,,,,,,, ,,, ,,,,,,( ,,, ,, ,,, ,,,,, ,, ,,;,,,,,, ，,，,,, ,,;,,,,,,, ,,,,,,,,,,; ,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,,,,, ,,;, ,, ,,,,, ;,,, ,, ,,,,,;,,,,，,,,,,, ;,,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,;,,,,( ,, ,,, ,,,, ,,,,,,,;,,, ,,,, ,, ,,;,,,,, ,,,,,,，,,,,, ,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,,, ,,,,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,;, ,, ,,,,,, ,,,,,,(,,,,,,, ,,,, ,,,, ,,, ,, ,,,, ,, ,,,,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,, ;,,,,,,, ,,,,,,,( ,,,,,,,,,,; ,,,,, ;,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,:,,;,,,,,,, ，， 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以 标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 ( 签名: 日期:, ,痧,年岁月, 日 关于论文使用授权的说明 褓密塞喜了菱,嚣?, 第一章引言 第一章引言,(,微波技术的发展 微波技术是,,世纪初发展起来的，特别是第二次世界大战中雷达的研制加速了微波技术的发展，使其成为一门独立的学科，它研究的主要对象是微波,吲。微波是一种频率非常高的电磁波，它在电磁谱中占有很宽的波段范围。 微波的定义一通常把波长从,,到,,,范围内的电磁波被称为微波。微波段对应的频率范围为,,,,,,,,,,,,,,。在整个电磁波谱中，微波处于射频无线电与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽,,,,倍。一般情况下，微波又可分为分米波、厘米波、毫米波三个波段哺?，如表卜,所示: 表卜,微波波段划分波段名称 波长范围 频率范围 频段名称分米波 ,,,,,;, ,(,,,,,, 特高频(,,,)厘米波 ,,;,,,;, ,，一,,,,, 超高频(,,,)毫米波 ,;,,,,, ,,,,,,,,, 极高频(,,,) 从表,,,中可以看出，微波既有一个很高的频率，同时也有一个很宽的频段，目前使用的频率范围一般为,,,,,,,，具体来讲，主要有以下几个波段: ,波段,,,,,, ,波段,,,,,, ,波段,—, ,,, ,波段,—,,(, ,,, ,,波段,,(,—,,,,, ,波段,,—,,(,,,,,(微波的特点 ,(似光性 即沿直线传播、遇到障碍物时会产生放射。 ,(频率高 即在同样的相对带宽条件下，微波的可用绝对带宽特别宽，能容纳的信息容量很大。 ,(能穿透电离层即利用本身的高频振荡，微波可以穿透电离层。,(微波技术的特点 ,(工作频段?欢舷蚋咂刀卫?埂,?úǘ尉舜臃置撞ā?迕撞ā?撩撞ǖ姆?菇锥危壳案昧煊蛘破鸷撩撞ê脱呛撩撞ǖ难芯咳瘸薄?电子科技大学硕士学位论文 ,(微波元器件及整机设备不断向小型化、宽频带发展。随着电子技术的发展，微波元器件也经历了从电真空器件向半导体微波器件、从分离元件到集成电路的发展过程，目前正开发研究超导微波器件。而研制设备也不断向体积小、重量轻、频带宽、可靠性高和寿命长的方向发展。 ,(微波系统不断向自动化、智能化和多功能化方向发展。随着科学技术，特别是计算机技术的普及，各门学科间的相互渗透，促使微波设备、系统和测试仪表也逐步实现了自动化、智能化和多功能一体化。,(微波技术的应用睁?, ,(雷达方面的应用。 ,(通信方面的应用。 ,(生物医学方面的应用。 ,(微波能方面的应用。,(,微波混频器的分类 混频器是微波系统中最重要的部件之一，在雷达、通信、电子测量等系统中，微波混频器都得到广泛的应用。它是一种典型的频率搬移电路，利用微波二极管或三极管的非线性特性，将本振和信号频率变为本振信号频率及其谐波频率与输入信号频率的差频或和频信号输出。由混频器的作用可以看出，混频器实际上是一个频率的加法器，要实现高灵敏度和低噪声接收，混频器是关键器件。微波混频器的种类很多，可以有各种不同的分类方法。按用途分类有口副: (,)上变频:当混频器作为上变频器时，中频信号和本振频率之和，即(厶,厶，五,)，由“信号”口输出，而其差频则通过滤波被抑制。上变频器常常在通信系统的发射机中采用。 (,)下变频:当混频器作为下变频器时，输入信号和本振频率之差，即(厶,厶一无,)，由中频口输出，而其和频则通过滤波被 抑制。下变频器在通讯雷达系统的接收机中被广泛地采用。按电路结构分类有,引: (,)单端混频器:是一种最简单的混频电路，只包含一个混频二极管。它由混频二极管、定向耦合器、低通滤波器、阻抗匹配网络和直流回路。优点是电路简单，其缺点是由于本振信号是通过定向耦合器馈入的，对本振功率的要求比较高， , 塑二堇～,亘而且无法抑制奉振噪声。因此应用不广泛，仅应,,,于一些简单或特殊的场合。如用卜,所示: 酗, ,微带单端混颁器 (,)单平衡混频器:利用两个二极管共同完成混频功能的混频器。它由两个二极管分别与巴仑(平衡,不平衡变换器，简称巴伦)的两个输出臂相连，信号和本振分别从巴仑的两个臂输入，并分别正交的加在两个二极管,。巴仑结构的不同，可使两,二极管上的信号电压或本振电压相差,,,或者分别同相和反相。如图, ,所示: ? ? 图卜,单平衡混频器 单平衡混频器在理想匹配条件下，全部信号功率和全部本振功率都加在两个二极管上，因而消除了单端混频器中的耦合损耗;其次，整个混频器的抗烧毁能力和动态范丽都增加了 倍:而且单平衡混频器可以有效地抑制本振的调幅噪声和偶次谐波的噪声，具有噪声低，本振信号隔离度好，频带宽等特点，是应用晟广泛的微波混频器…,。 (,)双平衡混频器:又称桥式混频器…”。它由四个相同特性的二极管共同来完成混频过程的混频器。其优点是不仅信号和本振之间有很好的隔离，信号和中 电子科技大学硕士学位论文频、本振和中频之间也有很好的隔离。因此可以在极宽的频带内工作。如图, ,所,,: ?,叫 图卜,积平衡混频器 (,)分谐波混频器:由两个并联反向的混频二极管完成混频功能。其特点足本振频率是信号频率的,半左右(由于二极管并联反向，因此在中频输出,,只有本振的偶次谐波与信号的差频与和频(经过低通滤波器，滤除高次谐波(在输出口可以得到的中频频率为: ,,,,。，一,‰ 由于分谐波混频器的本振频率是信号口频率的一半左右，凼此大大减小了本振源的设计难度、降低了本振源的造价，园此是厘米波、毫米波系统、低成本接收系统的一种较好的选择。如图卜,所示: 图卜,分营波混频器 与平衡混频器不同，由于分谐波混频器的各端,(信号、本振、中频)之间没有结构上天然的隔离，因此，端,问的隔离要分别通过信号输入滤波器、本振输入滤波器和中频输出滤波器来完成，这样，这三个滤波器性能的好坏，直接关 第一章引言系到分谐波混频器的技术指标，是设计分谐波混频器的关键之一, ,,。 按传输结构分有:波导结构、微带结构、混合集成结构。 本次毕业设计重点研究的就是微带结构、采用下变频方式应用于,波段(,(,,,,,,,(,,,,)的分谐波混频器。其技术要求为:信号频率厶,,,,,(,,,,,;本振频率五,,,(,,,,,;中频频率厶为,,,,,,,,;信号带宽?约,,,,,,;变频损耗,,?,,,,;噪声系数,(,,,)?,,,,;本振功率电平,?,,,,,,;各端口之间隔离度,,,,,。 , 电了科技大学硕，学位论文 第二章微波传输线和微波滤波器, ,微带线 自,,,,年,,,,,,和,,,,,,,,,提出微带结构以来，微带逐渐成为使用最广泛的传输线，微带线是一种平面结构的微波传输线，由微带线构成的微波电路具有系统集成度高、频带宽、体积小、重量轻、工艺重复性好，成本低等一系列优点，特别是随着微波单片集成电路的芨展，越柬越显示出它在微波电路设计中的优越性。与波导相比，它的缺点是损耗较大，,值低和功率容量小。,微带传输线的构成,,, 自 , 薹曼查曼曼田 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 微带线 幽,一,标准微带线的结构图 一般来讲，微带线指的是标准微 带线，但随微波电路设计和工作频率的要求不同，还有微带线的其它变种。下面重点介绍常用的微带线结构。(,)标准微带线 标准微带线的结构如图, ,所示，它是在介质基片上沉积龠属导带而成，底面为导电的接地板，上面为导带。中间为介质基片。常用的介质基片有三氧化二铝陶瓷(„,,,,,)，复合微波介质,,,,,,)，聚四氟乙烯玻璃纤维,，,,—,)以及石英玻璃(,,, ,,)。标准微带线构成的微波电路一般都安装在屏蔽盒内，通过微带一同轴转换接头与系统的其它电路相连接。标准微带线是在微波集成电路中最常用的微波传输线。(,)悬浮微带线 第二章微波传输线及微波滤波器 悬浮微带线的结构是在接地板和微带介质基片之间有一层空气，相对于标准微带线，悬浮微带线的损耗要小，适合于工作在毫米波频段，在毫米波频段，为了防止辐射损耗，常常要外加屏蔽盒，值得注意的是，与标准微带线不同，悬浮微带线的屏蔽盒尺寸直接影响其特性阻抗，悬浮微带线的缺点是微波器件的安装相对来说要麻烦些。(,)屏蔽微带线 在标准微带线中，虽然也有屏蔽盒，但相对于微带线的条带尺寸来说，屏蔽盒的尺寸要大得多，因此屏蔽盒的大小对微带线的特性阻抗基本上没有影响。但在屏蔽微带线中，屏蔽盒的宽和高离微带线的条带很近，直接影响微带线的特性阻抗，屏蔽微带线主要用于毫米波频段。,(微带线的特性阻抗 这里只简单介绍标准微带线的特性阻抗。屏蔽微带线和悬浮微带线可由有关文献介绍的方法来计算。(,)特性阻抗的计算 标准微带线的特性阻抗的计算方法有多种，有保角变换法，变分法，谱域法等。用保角变换和变分法只能计算出微带线基模(准,,,模)的特性阻抗，不能反映出高次模的影响。但相对于谱域法，保角变换和变分法计算简单，在大多数情况下，可以满足微波电路设计的要求。 微带线特性阻抗的计算方法是，先计算空气介质微带线的单位长电容,,单位长电感,,。和特性阻抗,。。，然后求出实际微带线的有效介电常数，这样就可以得到微带线的特性阻抗、波导波长等，即 ,、,,,,,厄 (,,,) 九,,,,, (,,,)微带线的经验设计公式: 当不考虑高次模的影响时，可以采用下面的经验公式计算微带线的特性阻抗可有效介电常数。当鲁?,时 ,,一万,,,,降毗,爿 (,,,) , 电子科技入学硕士学位论文 铲孚，字〔(,，警),,,,，,(,,,(,一锎 浯,， 么。,万。—〔,,,，,(,,,，,(, —,,,(,,,，,(, , )〕当孚?,时 ( ,,,,, , (,—,) 铲竽粤(…,圹 ?,， 上述公式在,(,,,,,,,,，,。,,,,的范围内，精度优于,,。微带线的特性阻抗和有效介电常数已有现成的数据表和计算软件。(,)特性阻抗的选择原则 标准微带线的特性阻抗的选择原则除了要根据微波电路元件的设计要求来考虑之外，还要根据微带基片材料和工艺的要求来选择。例如对于三氧化二铝陶瓷基片，一般微带线最窄的线宽不能低于,(,,,,，而对于聚四氟乙烯玻璃纤维和复合微波材料基片，最窄线宽不能小于,(,,,,。同时，当特性阻抗太低时，微带线的线宽太宽，则容易产生辐射和高次模，导体条带的的宽度应满足 形,九,。,,、,,， (,—,)基片厚度应满足 ,,,,,,,，(一, (,—,) 在微波频段在微波频段(厂,,,,,,)，常用的微带线基片厚度,为,(,,,,,，在毫米波段，一般选择为,(,,,,,(,,,,,。,(微带线的制造工艺 微带线制造的工艺过程与普通印刷电路的制造过程相似，对于聚四氟乙烯和复合微波材料，其电路的加工工艺过程如下: 制版一光刻一腐蚀一电镀金 在微带条带上电镀一层金的主要目的 是为了防止微带线的铜层生锈。对于三氧化二铝基片，工艺过程要复杂得多。,(微带线的特点与应用微带线有如下特点: 第二章微波传输线及微波滤波器 ,(平面电路，方便微波电路元件如微波二极管，三极管，微波单片集成电路模块的安装。 ,(采用光刻工艺，加工精度高，成本低，工艺重复性好，适合于大批量生产。 ;(体积小，重量轻，电路集成度高。 微带线的缺点是损耗较大，功率容量小，不适合一些需要特别高的,值的电路如窄带滤波器，高,稳频腔和大功率传输系统等的场合。,(,微波滤波器 滤波器是一种二端口网络。它具有选择频率的特性，即可以让某些频率顺利通过，而对其它频率则加以阻拦，目前由于在雷达、微波、通讯等部门，多频率工作越来越普遍，对分隔频率的要求也相应提高;所以需用大量的滤波器。再则，微波固体器件的应用对滤波器的发展也有推动作用，像参数放大器、微波固体倍频器、微波固体混频器等一类器件都是多频率工作的，都需用相应的滤波器。更何况，随着集成电路的迅速发展，近几年来，电子电路的构成完全改变了，电子设备日趋小型化。原来为处理模拟信号所不可缺少的,,型滤波器，在低频部分，将逐渐为有源滤波器和陶瓷滤波器所替代。在高频部分也出现了许多新型的滤波器，例如:螺旋振子滤波器、微带滤波器、交指型滤波器等等。虽然它们的设计方法各有自己的特殊之点，但是这些设计方法仍是以低频“综合法滤波器设计”为基础，再从中演变而成。但大多数根据在电子设备中的频率鉴别特点分为低通、高通、带通和带阻四种滤波器。,(低通滤波器 能通过从零频率到某一确定的截止频率的能量，并抑制超过这个频率范围的所有能量通过。,(高通滤波器 能通过某,确定的截止频率以上的一个频带的能量，而抑制这个频率以下的所有能量通过。,(带通滤波器 能通过某一较低截止频率到某一较高截止频率范围内的波的能量，而抑制此两个频率范围之外的所有能量通过。,(带阻滤波器 能抑制某一个不需要的频率或频段的波的能量通过，而不在这个频率或频段 , 电子科技大学硕士学位论文范围的全部能量都将通过。 随着科学技术的发展，电子设备在各个方面得到广泛应用。因而滤波器的应用也越来越多，几乎成了电子设备中不可缺少的器件，它用于中频滤波器、单边带滤波器、混频器等。,(, ,变换器和,变换器,(,和,变换器及其等效电路啪, ,变换器又称为阻抗倒量变换器;,变换器又称为导纳倒量变换器，它们的方框图如图,,,所示: ，,,,,,厦 ，,,,,度 (,,(。 一,, 、, ,,、 , 一, ， ,,, ， , , ,, , ,, 、 , ,,〔 ， ,,, ，, , ,, 丁 ,, 、 ，, (,) (,) 图,—, ,燹抉器和,变换器的万框图对于,变换器，它的输入、输出电压与电流的关系是 (,—,) ,,?,码 (,,,,) 厶,，,,,,由此得出它的,】矩阵以及输入阻抗是 ,,醢?鞠 ,拥,, ,,,工 (,,,,)对于,变换器，其输入、输出电压与电流?墓叵凳?.