基于ADS的射频混频器设计(2)

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4.2 定向耦合器性能 17

4.3 定向耦合器设计 19

4.4 本章小结 23

5 低通滤波器模块设计 23

5.1 滤波器的介绍 23

5.2 滤波器的选择 23

5.3 本章小结 27

6 整体电路修正 28

6.1 整体电路连接分析 28

6.2 混频器整体电路仿真 31

6.3 巴特沃兹滤波器与切比雪夫滤波器的比较 33

6.4 本章小结 34

结论 35

致谢 36

参考文献 37

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 混频器发展前景

1.3 本文所采用的研究方法

随着无线通信技术的不断发展，传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要，使用射频EDA软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势[15]。目前，射频领域主要EDA工具中值得推荐的是Agilent公司的ADS软件。ADS软件是在HPEESOF系列EDA软件基础上发展并完善起来的高级综合设计仿真软件。ADS经历了很长时间的不断完善更新，其仿真功能越来越全面，目前已成为是微波射频电路设计工程师以及系统仿真工程师的首选，不仅如此，ADS软件也在国内国外的高校和研究院所以及大型射频微波设计公司应用广泛。

该软件在射频微波高频模拟电路的设计中经常被用到的仿真器有：①直流仿真，它是所有仿真模拟电路的基础，可以用来对电路的直流工作点进行分析和扫描；②交流仿真，通过这个功能可以获得不同频率点的小信号传输参数，比如说电流增益、电压增益等[15]。同时也可以分析电路的噪声特性；③ 参数仿真：在微波射频电路的分析与设计中，普通电路中的节点电路理论已经不再适用，这时可用复杂的场分析法，但是更多采用微波网络法分析电路。是一个非常重要的参数，它是为射频信号的入射波与反射波建立的一种关系，其中参数和参数反映了两个端口的反射系数。参数仿真控制器除了可以计算射频电路的参数之外，还可以计算微带电路的驻波系数、稳定性系数、增益等参数；由于参数的重要性以及该控制器功能的全面性，使得参数仿真控制器成为ADS软件射频微波电路设计中使用最多的控制器；④谐波平衡（HB）仿真是研究系统失真以及非线性特性的频域仿真法，适合模拟射频微波电路仿真。该仿真主要着眼于信号的频域特征，用来观测信号的谐波成分、噪声系数、三阶交调等与频率有关的量；⑤电路包络仿真：它综合了描述时域和频域的方法，能够快速的对复杂信号进行分析，主要用于分析调制解调电路以及混合调制的系统；⑥瞬态仿真，常用于数字电路和低频模拟电路，但是如果信号的频率达到几十个G这样的高频段，瞬态仿真控制器无法胜任[18]。

1.4 本文的主要工作

本文首先介绍了射频微波技术的发展历程、现状以及发展前景，以及混频器从产生到发展经过的几个阶段。随后详细介绍了混频器的工作原理并从数学原理上分析推导了原理，通过了解混频器的性能指标和分类确定本文所选混频器类型。最后根据设计要求，用ADS射频微波仿真软件设计仿真了混频器各个模块，并仿真了中频信号频谱，混频器的变频增益、驻波比和噪声系数。每一章节内容安排如下所示：论文网