CN104868852B - 一种基于新型槽线‑微带巴伦的无源双平衡混频器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于新型槽线‑微带巴伦的无源双平衡混频器,包括射频槽线‑微带巴伦、本振槽线‑微带巴伦和四个混频管组成的桥式混频单元;所述射频槽线‑微带巴伦的输入端为无源双平衡混频器的输入端,其连接射频信号;所述本振槽线‑微带巴伦的输入端连接本振信号;所述射频槽线‑微带巴伦的输出端和所述本振槽线‑微带巴伦的输出端分别连接至所述桥式混频单元的输入端;所述无源双平衡混频器的输出端为所述本振槽线‑微带巴伦的输出端引出中频输出端口;所述无源双平衡混频器设置于平板状的绝缘介质基片上,所述无源双平衡混频器的输入端和输出端位于绝缘介质基片的同一平面上。

Description

一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器
技术领域
本发明属于无源混频器领域,尤其涉及一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器。
背景技术
微波毫米波混频器广泛应用于电子测试、通信、雷达和电子对抗等系统,它的功能用于信号的频率变换,作为一种频率变换电路,混频器按照使用的非线性器件种类不同,可分为有源混频器和无源混频器。无源混频器是采用二极管作为非线性器件,其特点是电路简单、设计容易、便于集成、工作稳定,而且性能好。无源混频器按电路结构形式不同分为单端混频器和平衡混频器。无源双平衡混频器是采用两个、四个或更多相同特性的混频管、带巴伦和中频低通滤波器组成的平衡电路,而电路的组成多由平衡巴伦互连组成,它们具有噪声小、灵敏度高、抗干扰能力强及频带宽等优点。
目前,宽带巴伦的设计主要采用渐进双面线,其180°相位差的两路输出分别在上、下两个平面,而二极管对焊盘一般在同一个平面,因此巴伦与二极管对的连接呈立体式结构,所以对焊接工艺提出很高的要求,同时存在信号传输连续性差的特点,影响了混频器的性能。
发明内容
为了解决现有技术的缺点,本发明提供一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器。
本发明采用以下技术方案:
一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器,包括:
射频槽线-微带巴伦、本振槽线-微带巴伦和四个混频管组成的桥式混频单元;
所述射频槽线-微带巴伦的输入端为无源双平衡混频器的输入端,其连接射频信号;所述本振槽线-微带巴伦的输入端连接本振信号;所述射频槽线-微带巴伦的输出端和所述本振槽线-微带巴伦的输出端分别连接至所述桥式混频单元的输入端;
所述无源双平衡混频器的输出端为所述本振槽线-微带巴伦的输出端引出中频输出端口;
所述无源双平衡混频器设置于平板状的绝缘介质基片上,所述无源双平衡混频器的输入端和输出端位于绝缘介质基片的同一平面上。
所述射频槽线-微带巴伦,包括一个金属化接地通孔和微带线,以及位于射频槽线-微带巴伦的微带线的反面且与所述射频槽线-微带巴伦耦合的槽线,所述金属化接地通孔与微带线连接,用于实现所述无源双平衡混频器电路接地。
所述本振槽线-微带巴伦,包括微带线,以及位于本振槽线-微带巴伦的微带线的反面且与本振槽线-微带巴伦耦合的槽线。
所述绝缘介质基片材料为纯度99.6%以上的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片。
所述绝缘介质基片的厚度范围为0.1mm~1mm。
本发明的有益效果为:
(1)本发明的电路制作简单,体积小,通过一个金属化接地通孔实现电路接地;
(2)本发明的中频输出无接地电路,可以实现低频输出;
(3)本发明通过槽线-微带线的转换,实现信号由非平衡向平衡转换。其180°相位差的两路输出在同一平面内,实用频率范围宽,且巴伦本身具有高通传输特性,此提高了混频器本振和射频端口到中频端口的隔离性能。
附图说明
图1是本发明的无源双平衡混频器结构示意图;
图2a)是射频槽线-微带巴伦和本振槽线-微带巴伦的微带片正面结构图;
图2b)是射频槽线-微带巴伦和本振槽线-微带巴伦的微带片反面结构图;
图3a)是本发明的电路板正面结构图;
图3b)是本发明的电路板反面结构图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
如图1所示,一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器,包括:射频槽线-微带巴伦、本振槽线-微带巴伦和四个混频管组成的桥式混频单元;所述射频槽线-微带巴伦的输入端为无源双平衡混频器的输入端,其连接射频信号RF,所述本振槽线-微带巴伦的输入端连接本振信号的输入端口LO;所述射频槽线-微带巴伦的输出端和所述本振槽线-微带巴伦的输出端分别连接至所述桥式混频单元的输入端“f”四焊盘金线互连,所述无源双平衡混频器的输出端为所述本振槽线-微带巴伦的输出端微带线上引出的中频端口IF;所述无源双平衡混频器设置于平板状的绝缘介质基片上,所述无源双平衡混频器的输入端和输出端位于绝缘介质基片的同一平面上。
所述射频槽线-微带巴伦10,如图3a)所示,包括金属化接地通孔和微带线,以及位于射频槽线-微带巴伦的微带线的反面与其耦合的槽线,其中1为微带巴伦的输入端口,2与3为微带巴伦的输出端口,微带线与金属化接地通孔5连接。
所述本振槽线-微带巴伦11,如图3a)所示,包括微带线以及位于本振槽线-微带巴伦11的微带线的反面且与本振槽线-微带巴伦耦合的槽线4。
所述无源双平衡混频器设置于平板状的绝缘介质基片上,所述无源双平衡混频器的输入端和输出端位于所述绝缘介质基片上。
所述绝缘介质基片材料为纯度99.6%以上的氧化铝基片,或纯度98%的氮化铝基片,上述材料适宜金属化孔的制作,而且具有良好的电绝缘性能。
所述绝缘介质基片的厚度范围为0.1mm~1mm,这样可以减少绝缘介质基片的损耗,方便加工,且阻抗带宽较宽。
如图2a)和图2b)所示,为本发明的射频槽线-微带巴伦和本振槽线微带巴伦的微带片正反面结构图;
如图3a)和图3b)所示,为本发明的电路板正反面结构图。
本发明的基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器的工作原理:
如图1所示,混频器是基于二极管的非线性,实现包含“和频”与“差频”两路输入信号的输出频谱。无源双平衡混频器是通过宽带无源巴伦,实现两对单端混频器的并联的组合,本振信号、射频信号通过巴伦转化成两对等幅、180°反向信号,输入混频管,中频从本振端引出。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器,其特征在于,包括:
射频槽线-微带巴伦、本振槽线-微带巴伦和四个混频管组成的桥式混频单元;
所述射频槽线-微带巴伦的输入端为无源双平衡混频器的输入端,其连接射频信号;所述本振槽线-微带巴伦的输入端连接本振信号;所述射频槽线-微带巴伦的输出端和所述本振槽线-微带巴伦的输出端分别连接至所述桥式混频单元的输入端;
所述无源双平衡混频器的输出端为所述本振槽线-微带巴伦的输出端引出中频输出端口;
所述无源双平衡混频器设置于平板状的绝缘介质基片上,所述无源双平衡混频器的输入端和输出端位于绝缘介质基片的同一平面上;
所述射频槽线-微带巴伦,包括一个金属化接地通孔和微带线,以及位于所述射频槽线-微带巴伦的反面与其耦合的槽线,所述金属化接地通孔与微带线连接,用于实现所述无源双平衡混频器电路接地;
所述本振槽线-微带巴伦,包括微带线,以及位于本振槽线-微带巴伦的反面与其耦合的槽线。
2.如权利要求1所述的一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器,其特征在于,所述绝缘介质基片材料为纯度99.6%以上的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片。
3.如权利要求1或2所述的一种基于新型槽线-微带巴伦的无源双平衡混频器,其特征在于,所述绝缘介质基片的厚度范围为0.1mm~1mm。
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