W频段二次谐波I/Q调制混频器的设计

来源：电讯技术杂志2018年第11期北京时间：

作者：郭栋,刘晓宇,赵华,王溪,周静涛

单位：(1.中国科学院 微电子研究所，北京 100029;2.中国科学院大学，北京 100049;电子科技大学 电子科学与工程学院，成都 710071)

摘要：基于自主研发GaAs肖特基二极管（SBD）设计了一款工作于W频段的二次谐波混频器，实现了对射频（RF）信号的I/Q调制。建立了二极管模型,利用电路结构走线长度控制信号流，实现了宽频带内的射频信号混频，并基于此通过HFSS和ADS联合仿真，完成了W频段二次谐波混频器设计。测试结果显示，采用45 GHz信号作为本振信号源，射频80~89 GHz与91~100 GHz的频带范围内变频损耗低于17 dB,最低变频损耗为12 dB；1 dB压缩功率大于11 dBm。仿真结果显示，80~89 GHz与91~100 GHz的镜频抑制效果明显，最好频点镜像抑制达到20 dB。相比于W频段GaAs pHEMT（赝晶型高电子迁移率晶体管）混频器，所设计的GaAs肖特基二极管混频器在较低变频损耗的情况下，具有工艺简单、易实现、高线性度、宽带匹配、高镜像抑制等优点，芯片尺寸仅为1 mm×1 mm。该款W频段混频器达到了目前国内较高水平。

关键词：W频段；谐波混频器；I/Q调制；GaAs肖特基二极管；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61601468);中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项(3122017087);中国民航大学科研启动基金项目(2016QD01X)