【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有低杂散输出的混频器电路，属于射频微波集成电路。
技术介绍
1、随着卫星通信技术的不断发展，系统对星载微波收发机的要求也越来越高，主要体现在更低的功耗，更小的体积和重量，更高的谐杂波抑制度等方面。混频器作为射频微波收发系统中的频率变换器件，其性能好坏直接影响整个射频前端的性能。按照有无直流功耗，可以将混频器分为有源混频器和无源混频器；按照电路拓扑结构分类，混频器可以分为单端、单平衡和双平衡混频器。目前，星载收发机中的混频器基本采用基于无源双平衡混频器结构的mmic芯片，具有体积小、可靠性高等特点。
2、通信卫星转发器中常常会出现本振工作频率远低于输入中频频率和输出射频频率的上变频模式，对于这种频率变换模式，采用传统的无源双平衡混频器时，由于本振工作频率低，本振信号实际需要从混频器的中频端口馈入，而中频信号从混频器的本振端口输入，当本振信号从射频巴伦中心抽头馈入二极管堆时，会对射频巴伦的平衡度造成较大的影响，从而使混频器输出杂散分量增大。
3、此外，对于上述变频模式，本振信号的高次谐波和本振高次谐波与输入中频信号的混频分量，往往离输出射频频率非常近，或者直接落在输出射频工作频带内，造成滤波器对本振谐杂波抑制难度极高或根本无法抑制的情况，从而影响了接收机的性能。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：针对本振频率远低于射频输出频率的上变频模式，采用传统无源双平衡混频结构时，本振高次谐波和混频杂波离输出频率近，导致接收机混频杂散抑制困难
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种具有低杂散输出的混频器电路，包括：中频巴伦、射频巴伦、二极管混频核、射频匹配网络、本振匹配网络和滤波匹配网络；
4、中频信号从所述中频巴伦的非平衡端口输入，经中频巴伦转换为一对中频差分信号后，与二极管混频核的一对端点c和d相连；本振信号经过本振匹配网络后，馈入二极管混频核的另一对端点a和b；
5、本振信号和中频信号混频后的射频信号从二极管混频核的一对端点a和b取出后，分别经过串联电容c2和c3后接入射频巴伦，通过射频巴伦将一对射频差分信号转换为单端信号，最后射频信号经过射频匹配网络后输出。
6、进一步的，所述二极管混频核包括四个尺寸完全相同的肖特基二极管d1、d2、d3、d4，四个二极管首尾相连形成环状，即二极管d1的阳极与二极管d4的阴极相连，二极管d2的阳极与二极管d1的阴极相连，二极管d3的阳极与二极管d2的阴极相连，二极管d4的阳极与二极管d3的阴极相连。
7、进一步的，所述中频巴伦包括三个端口，中频信号从中频巴伦的端口1输入，即非平衡端口，中频巴伦将中频信号转化为一对差分信号后从端口2和端口3输出，分别与混频核的一对端点c和d连接；
8、所述端点c是指二极管d1的阳极和二极管d4阴极之间的端点；端点d是指二极管d3的阳极和二极管d2阴极之间的端点。
9、进一步的，二极管混频核的另一对端点a和b分别为：端点a是指二极管d2的阳极和二极管d1阴极之间的端点；端点b是指二极管d4的阳极和二极管d3阴极之间的端点。
10、进一步的，电容c2和c3的作用是只允许混频后的射频信号进入射频巴伦，阻止本振信号泄露到射频巴伦，从而提高了混频效率。
11、进一步的，所述本振匹配网络包括：电感l2、l3、l4和电容c4；本振信号连接到电感l4的一端，电感l4的另一端通过电感l2连接到二极管混频核的端点b，所述电感l4的另一端还通过电感l3连接到二极管混频核的端点a；同时，所述电感l4的另一端还通过电容c4接地。
12、进一步的，所述射频匹配网络包括电容c5、c6和电感l5；
13、射频巴伦将一对射频差分信号转换为单端信号后，经过串联的电容c5、c6后输出，同时，电容c5、c6之间还通过电感l5接地。
14、进一步的，所述混频器电路封装为芯片，采用gaas phemt工艺实现。
15、进一步的，所述芯片具有三个接口，分别为本振信号输入接口，中频信号输入接口，射频信号输出接口。
16、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
17、(1)本专利技术针对本振信号远低于射频输出频率的上变频应用模式，提出的具有低杂散输出的混频器，与传统无源双平衡混频器相比，由于本振信号通过滤波匹配网络直接馈入二极管混频核，而不是从射频巴伦中心抽头馈入本振信号，因此射频巴伦的平衡性没有被破坏，从而极大地改善了射频输出信号的杂散抑制度；
18、(2)本专利技术射频巴伦输出端添加了匹配网络，一方面改善了射频端匹配，另一方面可以在一定程度上抑制射频输出频率低频端的杂散分量；
19、(3)本专利技术的本振匹配网络改善了本振端基波和谐波阻抗匹配，使二极管混频后的本振谐波分量减小。
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1.一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于包括：中频巴伦、射频巴伦、二极管混频核、射频匹配网络、本振匹配网络和滤波匹配网络；
2.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述二极管混频核包括四个尺寸完全相同的肖特基二极管D1、D2、D3、D4，四个二极管首尾相连形成环状，即二极管D1的阳极与二极管D4的阴极相连，二极管D2的阳极与二极管D1的阴极相连，二极管D3的阳极与二极管D2的阴极相连，二极管D4的阳极与二极管D3的阴极相连。
3.根据权利要求2所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述中频巴伦包括三个端口，中频信号从中频巴伦的端口1输入，即非平衡端口，中频巴伦将中频信号转化为一对差分信号后从端口2和端口3输出，分别与混频核的一对端点C和D连接；
4.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：二极管混频核的另一对端点A和B分别为：端点A是指二极管D2的阳极和二极管D1阴极之间的端点；端点B是指二极管D4的阳极和二极管D3阴极之间的端点。
5.根据权利要求1所述的一种具
6.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述本振匹配网络包括：电感L2、L3、L4和电容C4；本振信号连接到电感L4的一端，电感L4的另一端通过电感L2连接到二极管混频核的端点B，所述电感L4的另一端还通过电感L3连接到二极管混频核的端点A；同时，所述电感L4的另一端还通过电容C4接地。
7.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述射频匹配网络包括电容C5、C6和电感L5；
8.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述混频器电路封装为芯片，采用GaAs pHEMT工艺实现。
9.根据权利要求8所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述芯片具有三个接口，分别为本振信号输入接口，中频信号输入接口，射频信号输出接口。
10.根据权利要求8所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述芯片电路指标如下：
...【技术特征摘要】
1.一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于包括：中频巴伦、射频巴伦、二极管混频核、射频匹配网络、本振匹配网络和滤波匹配网络；
2.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述二极管混频核包括四个尺寸完全相同的肖特基二极管d1、d2、d3、d4，四个二极管首尾相连形成环状，即二极管d1的阳极与二极管d4的阴极相连，二极管d2的阳极与二极管d1的阴极相连，二极管d3的阳极与二极管d2的阴极相连，二极管d4的阳极与二极管d3的阴极相连。
3.根据权利要求2所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：所述中频巴伦包括三个端口，中频信号从中频巴伦的端口1输入，即非平衡端口，中频巴伦将中频信号转化为一对差分信号后从端口2和端口3输出，分别与混频核的一对端点c和d连接；
4.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输出的混频器电路，其特征在于：二极管混频核的另一对端点a和b分别为：端点a是指二极管d2的阳极和二极管d1阴极之间的端点；端点b是指二极管d4的阳极和二极管d3阴极之间的端点。
5.根据权利要求1所述的一种具有低杂散输...
【专利技术属性】
技术研发人员：付文丽，李斌，郭晖，段西航，张波，徐鑫，任鹏鹏，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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