W频段二次谐波I/Q调制混频器的设计

摘要

基于自主研发GaAs肖特基二极管(SBD)设计了一款工作于W频段的二次谐波混频器,实现了对射频(RF)信号的I/Q调制.建立了二极管模型,利用电路结构走线长度控制信号流,实现了宽频带内的射频信号混频,并基于此通过HFSS和ADS联合仿真,完成了W频段二次谐波混频器设计.测试结果显示,采用45 GHz信号作为本振信号源,射频80～89 GHz与91～100 GHz的频带范围内变频损耗低于17 dB,最低变频损耗为12 dB;1 dB压缩功率大于11 dBm.仿真结果显示,80～89 GHz与91～100 GHz的镜频抑制效果明显,最好频点镜像抑制达到20 dB.相比于W频段GaAs pHEMT(赝晶型高电子迁移率晶体管)混频器,所设计的GaAs肖特基二极管混频器在较低变频损耗的情况下,具有工艺简单、易实现、高线性度、宽带匹配、高镜像抑制等优点,芯片尺寸仅为1 mm×1 mm.该款W频段混频器达到了目前国内较高水平.