双平衡二极管混频器的设计
现代商贸工业
第20卷第6期
Modern Business Trade Industry
2008年6月
双平衡二极管混频器的设计
胡 建 王 黎 高晓蓉 王敏锡
(西南交通大学光电所, 四川成都610031)
摘 要:应用ADS 软件设计双平衡二极管混频器, 采用微带线对端口进行匹配。并用谐波方法对设计电路进行了谐
波分析。最后给出了设计电路的性能参数。
关键词:混频器; 射频电路;ADS ; 二极管中图分类号:TM 文献标识码:A2008) 0620342201
1
引言
日益普及, , 卫星通信, 基站, 雷达,
, 军事通信系统, 数字无线通信系统。混频器对电子系统的性能, 尺寸, 重量和成本有着决定性的影响。发展小型化, 高性能的混频器有相当重要
[1-2]
的实际意义。
图228 射频信号频谱图
图229 中频输出信号频谱图
2. 2 电路设计及各端口性能参数
2 应用ADS 设计混频器
2. 1 主要技术指标
本振功率0dBm ,
射频功率-20dBm ; 隔离度:本振和射
频端口隔离度-25dB 以下, 本振和中频输出端口隔离度-25dB 以下; 变频损耗7dB 左右; 端口反射系数:射频端口在1. 95GHz 处反射系数-20dB 以下, 本振端口在2. 15GHz 处反射系数-25dB 以下。
建立双平衡二极管混频器电路原理图, 三个端口采用微带线为之匹配。并按照电路设计参数为端口电源设定参数, 如图2-1所示。启用ADS 的仿真功能, 得到三个断口反射系数曲线和端口隔离度如图所示。
图222. 1 端口反射系数曲线
图223. 2 端口反射系数曲线
图2-1 双平衡二极管混频器原理图
由图2-2可知,S (1,1) 在频率为1. 95GHz 时, 满足反射小的要求, 同样, 由图2-3, 本振频率在2. 15GHz 时, 其
端口反射小于-20dB , 满足设计要求, 而中频输出等于射频减去本振, 为200M Hz , 从图2-4可知, 中频输出端口在频率为200M Hz 时的端口反射也很小。S (3,1) 表示1端口向3端口的传输系数, 从图2-5可以看出, 传输是满足要求
图224. 3 端口反射系数曲线
图225 传输系数曲线
的
。另外,1端口和2端口, 以及2端口和3端口之间的隔离度也是需要考虑的因素。同样, 可以从仿真结果中得出
三个端口之间的隔离度。如图2-6所示。由图可见,S (2, 3) ,S (1,2) 在1～3GHz 范围内都是很小的, 表明端口之间的
隔离度好, 少有信号之间的泄漏。
从以上分析可知, 设计的射频1. 95GHz , 功率为-
图226 三个端口之间的隔离度
图227 本振信号频谱图
20dBm , 本振2. 15GHz , 功率为0dBm 的双平衡二极管混频
器满足指标。
2. 3 谐波分析及变频损耗
采用ADS 谐波分析方法对电路进行仿真分析, 显示本
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第20卷第6期
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2008年6月
防电磁辐射织物及其服装发展探讨
师 华 戴 鸿 聂胜梅
(西安工程大学服装与艺术设计学院, 陕西西安710048)
摘 要:防电磁辐射面料及其功能性服装一直是当代研究者致力研究的重点。介绍了电磁辐射的基本概念及其对人
体的危害、重点阐述了防电磁辐射服装织物及面料、辐射强度测试方法, 趋势进行了展望。
关键词:防电磁辐射服装; 屏蔽; 测试方法; 辐射危害中图分类号:O44 文献标识码:A(2008) 0620343202
1 电磁辐射的概念及其放射源
电磁辐射是一种普遍的物理现象, , 生的。换句话说:电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源, 来自某些自然现象, 如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化! 我们所一直关注的电磁辐射源, 其实只是电磁辐射源的其中一种, 即:人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备, 其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源
。
的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时, 应了解防护服装所采用的面料, 及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同, 所以我们必须按其高频和低频辐射的特点, 用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性, 所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生, 而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。
制成方法:利用金属材料, 如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装; 利用金属纤维和其他纤维混纺成纱, 再织成布。
3. 1 防辐射织物、面料的一般分类及特点
2 电磁辐射对人体的危害
1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响
目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种, 工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能, 使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用:
计, 并通过谐波仿真分析其性能, 在各端口加上匹配电路后, 混频器各端口的反射系数都能达到预期的目标。本论文的目的在于通过设计优化混频器电路, 掌握电路的优化设计方法, 同时对设计电路的性能进行了的分析。参考文献
[1]W. AlanDavis , Krishna K. Agarwal 编著. 射频电路设计[M ].北
但归纳起来, 我们可以把电磁辐射对人体的危害分为:热效应, 非热效应和积累效应三种。
3 防电磁辐射服装织物及面料
振信号、射频输入信号以及中频输出信号的频谱图。分别如图2-7,2-8,2-9所示。
由图2-7可看出, 本振信号在频率为2. 15GHz 的处, 信号功率最大, 为防止其他频率点的信号产生干扰, 可再本振端口设计滤波器, 滤除不需要的频率成分。同样, 由图2-8可见, 可在射频端口设计滤波器, 消除其他频率信号, 保留有用信号。在中频输出端口, 如图2-9所示, 有用信号频率为200M Hz , 其他干扰信号可设计滤波器将其滤掉, 得到需要的纯净的有用信号。
混频器的变频损耗定义是:混频器输入端的微波信号
[3-5]
功率与输出端中频功率之比。
本设计的混频器变频损耗由射频功率(单位dB ) 减去中频输出信号功率(单位dB ) 等于5. 618dB 。(见图2-7和图2-8)
京:机械工业出版社,2005.
[2]常永宏编著. 第三代移动通信系统与技术[M ].北京:人民邮电出
版社,2002.
[3]Octavius Pitzalis and Paul Wang “, Simulating t he Intermodulation
and Conversion Loss Characteristics of a Microwave Mixer ”, MSN ,March 1987.
[4]Reinhold Ludwig ,Pavel Bretchko 著. 王子宇等译. 射频电路设计
-理论与应用[M ].北京:电子工业出版社,2002.
4 结论
本文主要是对双平衡二极管混频器电路进行优化设
作者简介:师华(1984-) , 河南人, 西安工程大学服装与艺术设计学院2007级研究生。
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