[实用新型]一种毫米波混频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，具体地讲，涉及的是一种毫米波混频器。

背景技术

毫米波是指波长介于1～10mm的一段电磁频谱，它所对应的频率范围为30～300GHz，但在实际应用的频谱划分中，通常把毫米波低端扩频到18GHz，即毫米波通常也可指频率范围为18～300GHz这一频段范围。毫米波的特点是波长短、频带宽以及其特殊的大气传播特性，这三个特点是促成毫米波发展的三个基本因素。

毫米波的传播特性受大气影响较大，如氧分子和水蒸气等。这些气体的频率谐振特性对毫米波信号产生选择性吸收和散射。分析表明：在22GHz、60GHz、120GHz和183GHz等频率附近，出现大气衰减极值，这种大气吸收特性可以应用在短距离传输的保密通信中；而在35GHz、94GHz、140GHz和220GHz频率附近，出现衰减较小的大气传播窗口，常应用于低空空地导弹和地基雷达。因而充分利用这些频段的特点，是设计性能优良的毫米波系统的重要方面。

混频器是超外差接收机中的关键部件，它的指标很大程度上决定了整个接收系统的性能。为了减小接收系统的体积并提高其性能，现代雷达与制导、电子对抗、通信、射电天文、遥感遥测系统的工作频率已逐步扩展到毫米波频段。对此也对毫米波混频器的性能提出了越来越高的要求，研究低成本、高性能的毫米波混频器成为本领域的一个重要方向。

双平衡混频器由于其动态范围大和频谱干净等优点而广泛应用，传统的双平衡混频器大多采用环形或星型的结构，如此一来，则需要交叉的本振和射频电路，表现为跳线的结构形式。在高频时，交错的传输线结构会引起信号间的干扰，以及相互间场的影响，造成电路整体性能变差。

实用新型内容

为克服现有技术存在的问题，本实用新型提供一种结构简单、设计巧妙、抗干扰性强的毫米波混频器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种毫米波混频器，包括混频电路基片，用于封装混频电路基片并带有本振和射频输入端的金属壳体，以及垂直于混频电路基片设置并带有中频输出端的金属针，其中混频电路基片上承载有双平衡混频电路，该双平衡混频电路包含四个肖特基势垒二极管；所述混频电路基片包括设置于基片中部的中心孔，围绕中心孔设置的内环部，与内环部保持间隙并呈同心设置的外环部，与内外环部间的间隙连通的双对面鳍线间隙，设置于外环部外侧的波导间隙，以及与波导间隙连接的对极鳍线，其中，肖特基势垒二极管分别在混频电路基片的正反两侧的内外环部间隙上各跨置搭接两个，以构成星型结构，所述金属针穿过金属壳体连接于中心孔处；所述金属壳体包括通过前后夹持混频电路基片安装且具有双脊波导腔结构的前夹持块和后夹持块，所述金属壳体上对应双对面鳍线间隙位置的双脊呈与双对面鳍线匹配的外大内小渐变结构，形成射频输入端，所述金属壳体上对应对极鳍线位置的双脊呈与之对应的外大内小渐变结构，形成本振输入端。

所述鳍线是指一种波导到微带的过渡结构，对面鳍线是指在基片同一侧设置的一对相对设置可构成一间隙的鳍线过渡结构，双对面鳍线即是在基片两侧均设置对面鳍线；对极鳍线是指在基片不同侧各设置一个并形成相对形式的鳍线过渡结构。

所述双对面鳍线间隙构成外大内小的喇叭口结构，大口处对应射频输入端；所述对极鳍线的正向投影在中间部位相交，也构成外大内小的喇叭口结构，大口处对应本振输入端。

进一步地，所述混频电路基片的内外环部间隙上与双对面鳍线间隙连接相对的一侧还设有延长间隙。

更进一步地，所述外环部旁的混频电路基片上还设有一对以双对面鳍线间隙中心线对称的金属化通孔。

为了减小中频信号的长度，所述金属针穿过的波导腔内设有金属凸块，该金属凸块中部设有供该金属针通过的通孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型基于双平衡混频电路，对混频器的波导结构进行设计，利用波导腔的双脊渐变结构，在不进一步减小元件尺寸的基础上稳定地提高了性能，降低变频损耗，改善了阻抗匹配，同时通过波导腔内的金属凸块设计减小了中频输出线引入的引线电感，提高了本振和射频的信号空间隔离，并且本实用新型构思新颖，结构简单，方便实用，具有广泛的应用前景，适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型中基片的正面结构示意图。

具体实施方式