基于SIW的自振蕩混頻器研究.pdf

1、近年來隨著通信系統(tǒng)以及雷達等無線系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，小型化和高性能的射頻微波器件變得越來越重要，在傳統(tǒng)無線系統(tǒng)中，混頻器與振蕩器作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)中所必須的重要器件往往占用大量的面積，限制了整體電路的性能提升，而自振蕩混頻器（Self-Oscillating Mixer，SOM）能夠通過使用單個有源器件同時實現(xiàn)振蕩與混頻功能，為設計緊湊、低功耗的收發(fā)系統(tǒng)提供了新的設計思路?；刹▽ё鳛橐环N新型的導波結構，具有低插損、高功率容量及低輻射的優(yōu)

2、點，且能夠使用普通的PCB工藝進行加工，結合自振蕩混頻技術與基片集成波導即可設計出平面化的緊湊型自振蕩混頻器，可以適用于設計低功耗、小型化、平面化的通信系統(tǒng)。
　　本文主要研究了基于基片集成波導的自振蕩混頻器的設計，首先對基片集成波導的結構、特性及應用場景進行了介紹，之后結合基片集成波導的傳播特性對波導與微帶線的過渡結構進行了設計與仿真。在此基礎上利用基片集成波導高品質因數(shù)的特性設計高 Q基片集成波導諧振器用來在反饋環(huán)路上穩(wěn)定振蕩

3、信號。之后使用SIW諧振器設計并聯(lián)反饋振蕩電路，當電路滿足振蕩條件時環(huán)路中將產(chǎn)生本振信號，射頻信號則通過耦合器耦合到環(huán)路之中進行混頻并通過低通濾波器在晶體管的漏極得到中頻信號。鑒于如雷達接收系統(tǒng)等現(xiàn)代通信系統(tǒng)中要求當射頻信號頻率變化時本振信號頻率也能隨之變化以保持中頻信號頻率不變，本文第二部分通過使用一種新型的變?nèi)荻O管與基片集成波導的耦合方式設計了一款基于基片集成波導的固定中頻自振蕩混頻器，該自振蕩混頻器可以通過調節(jié)變?nèi)荻O管的偏置電

4、壓對自振蕩混頻器的振蕩頻率進行連續(xù)調節(jié)。
　　本文設計的兩款自振蕩混頻器均完成了仿真并通過加工實物進行測試與驗證，最終測試結果表明對于固定本振的自振蕩混頻器，當輸入射頻信號頻率范圍在11.5-12.5GHz區(qū)間內(nèi)時變頻損耗小于7dB，相位噪聲優(yōu)于-85dBc/Hz@100kHz,對于固定中頻自振蕩混頻器，當變?nèi)荻O管的偏置電壓在0-16V之間調節(jié)時本振頻率在9.95GHz到10.39GHz之間連續(xù)可調，且在整個調諧范圍內(nèi)具有大于4