图9 CMRC低通滤波器结构图
图中,多根水平细微带线增加了电路的等效电感,其相互之间缝隙耦合增加了传输线的等效电容,使得整个结构具有慢波特性,而且这些各种不同的电容电感产生了多个传输零点,使得电路又具有宽阻带的效果。整个电路结构紧凑,尺寸小,只有6.4mm*1.8mm,对尺寸加工误差不敏感。仿真结果如下:
图10 CMRC低通滤波器仿真结果
它对本振信号只有0.36dB的损耗,对本振的三、五、七、九次谐波和射频信号都有20dB以上的抑制。
4 整体电路设计
最后,结合HFSS和ADS,优化设计整体电路,仿真得变频损耗随射频输入频率变化结果如图11:
图11 W波段八次谐波混频器变频损耗
由图,30dB以下变频损耗带宽约为92.5GHz~99GHz,最低变频损耗为24.1dB。
5 总结
本文介绍了谐波混频器的基本原理,分析八次谐波混频器非线性电路中的闲散频率,据此分别设计了宽带波导-微带鳍线过渡、改进型低损耗带通滤波器,超宽阻带DGS低通滤波器,CMRC慢波结构滤波器,得到一种性能良好的W波段八次谐波混频器。本振12GHz固定不变,射频信号在92.5~99GHz变化时,变频损耗都小于30dB,最低变频损耗24.1dB。实验研究工作正在进行中。