[发明专利]一种毫米波宽带单平衡下变频器和变频方法

说明书

本发明公开了一种毫米波宽带单平衡下变频器和变频方法，对脊鳍线过渡结构包括两个波导‑微带对脊鳍线过渡；射频本振匹配电路结构包括两个射频本振匹配电路；反向T型二极管对具有b接点、c接点和a接点；波导耦合器的输入端口接射频信号，隔离端口接本振信号，直通端口依次通过一个波导‑微带对脊鳍线过渡和一个射频本振匹配电路后接b接点，耦合端口依次通过另一个波导‑微带对脊鳍线过渡和另一个射频本振匹配电路后接c接点，a接点通过中频匹配电路接低通滤波器的输入端，低通滤波器的中频端输出中频信号。本发明的波导耦合器保证了射频及本振信号工作频带宽；设置射频本振匹配电路和中频匹配电路，降低变频损耗，适用于毫米波宽带接收机。

技术领域

本发明涉及宽带单平衡混频器技术领域，具体为一种毫米波宽带单平衡下变频器和变频方法。

背景技术

毫米波接收前端广泛应用在通信、雷达等近乎所有的毫米波应用系统中，解决信号的频率变换问题，是系统的核心组成部分，主要由混频器、滤波器以及放大器等关键器件组成。其中，毫米波混频器是接收前端的核心器件，其功能是将毫米波射频信号下变频到中频信号实现频谱的向下搬移，其技术指标的优劣很大程度上影响了毫米波系统的整体性能。因此，高性能毫米波混频器的研制是毫米波与太赫兹技术的关键研究方向之一。

90°单平衡混频器是混频器的一种，采用90°混合网络把两个单端口混频器组合在一起，在概念上有很宽的频率范围，且在RF(射频)端口得到完全的输入匹配，且可以去除全部偶数阶互调产物。对于90°单平衡混频器，国内外公开报道的一般都采用微带线分支线耦合器作为90°混合网络，但是这种耦合器难以应用到毫米波频段，限制了90°单平衡混频器的发展。

公开号为CN101510757A的发明专利申请公开了一种毫米波单片正交下变频器，该申请通过在射频信号RF输入口引入低噪声放大单元，在不增加芯片面积的情况下，减小了整个单片正交下变频器的变频损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种结构简单、并可提供低变频损耗的毫米波宽带单平衡下变频器和变频方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种毫米波宽带单平衡下变频器，包括波导耦合器、对脊鳍线过渡结构、射频本振匹配电路结构、反向T型二极管对、中频匹配电路和低通滤波器；

所述对脊鳍线过渡结构包括两个波导-微带对脊鳍线过渡；所述射频本振匹配电路结构包括两个射频本振匹配电路，所述射频本振匹配电路由至少一段微带传输线构成；所述反向T型二极管对具有b接点、c接点和a接点；所述中频匹配电路包括至少一段微带传输线；

所述波导耦合器的输入端口接射频信号，隔离端口接本振信号，直通端口依次通过一个波导-微带对脊鳍线过渡和一个射频本振匹配电路后接所述b接点，耦合端口依次通过另一个波导-微带对脊鳍线过渡和另一个射频本振匹配电路后接所述c接点，所述a接点通过所述中频匹配电路接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的中频端输出中频信号。

优点：本发明的波导耦合器构成90度混合网络，保证本发明的射频及本振信号工作频带宽；对脊鳍线过渡结构不但实现了宽带波导微带转换，而且为宽带中频及直流信号提供接地，同时抑制部分谐波信号；并通过设置两个射频本振匹配电路和中频匹配电路，降低本发明的变频损耗，从而适用于毫米波宽带接收机。

优选地，所述波导耦合器采用E面分支线电桥结构。

优选地，所述E面分支线电桥结构的分支数量为七分支。

优选地，所述射频本振匹配电路包括3段微带传输线串联。

优选地，所述反向T型二极管对包括第一肖特基二极管和第二肖特基二极管，所述第一肖特基二极管的阴极接所述第二肖特基二极管的阳极，所述第一肖特基二极管和所述第二肖特基二极管的公共端为所述a接点，所述第一肖特基二极管的阳极为所述b接点，所述第二肖特基二极管的阴极为所述c接点。