导读:本文包含了毫米波混频器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:混频器,毫米波,谐波,放大器,基波,增益,集成电路。
毫米波混频器论文文献综述
孙寿田[1]（2019）在《基于CMOS工艺的毫米波混频器研究与设计》一文中研究指出混频器作为非线性系统,在毫米波变频收发机中是不可或缺的器件。理想的混频器仅仅是对两输入端口的信号做乘法实现混频的目的,但在实际应用中,由于输入信号的不纯净影响,变频得到的信号会含有各种干扰信号,尤其是镜像信号带来的干扰,使得混频器在实际使用中往往达不到良好的效果。正交混频器是对上述问题的一个很好的解决方案,使用正交信号对输入的毫米波信号进行处理,最终可以得到理想信号。然而目前的正交混频器也面临着幅相不平衡等诸多问题,因此本文着重对毫米波混频器,尤其是正交混频器进行研究。针对上述问题,本文做出如下工作。第一,对正交信号及正交网络进行理论研究,并通过查阅文献,对其实现电路进行研究与阐述;第二,将Gm-boost结合进混频器中,设计了类似的结构,提高混频器的增益,同时降低噪声;第叁,本文提出了不同于传统正交信号电路的创新电路结构,设计了相位调整结构,利用其接口可以实时调整电路,使其达到最佳平衡性。本文组织结构如下。第二章详细介绍了CMOS开关式平衡混频器的基本原理和基本结构以及指标。经过对电路的分析和公式推导之后,阐明混频器的理论。其次,第叁章对正交信号的原理,产生电路,改进方法以及应用场景等等进行介绍,从理论上对正交信号在毫米波接收机以及混频器中的重要性进行说明。第四章中,在65 nm CMOS工艺平台上进行28 GHz正交下混频器的设计。此混频器将低噪声放大器中常用的Gm-boost结构应用于混频器设计,提高电路增益,同时降低电路噪声。混频器在射频频段24-30 GHz,中频1.8-4.4 GHz范围内,实现8 dB的增益,12 dB的噪声系数,同时输入1dB压缩点为-5 dBm。第五章在110nm CMOS工艺平台上进行2.4 GHz混频器的设计,该混频器利用版图对称设计和相位校正技术实现平衡性较高的IQ信号。在低频段实现该技术,经过验证以后,同样可以应用于毫米波频段,为未来毫米波IQ混频器的改进设计做技术铺垫。该工作在片外进行相位检测的同时,在片内设计数字接口和矫正电路对IQ信号进行相位校正。最终电路在2.4 GHz范围内实现25 dB的电压转换增益和6 dB的噪声系数,同时实现4°的相位校正范围。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-05-01）
侯健宏[2]（2019）在《微波毫米波混频技术研究》一文中研究指出在现代微波毫米波通信系统中,混频器作为接收系统的核心器件,对整个系统的性能优劣起着重要作用。微波毫米波混频技术研究对于毫米波应用系统的发展起着重要作用。本文基于基波混频,偶次谐波混频,奇次谐波混频叁种混频方式研究了叁种混频器,并对叁种混频方式的优劣性行了比较。首先研究了一种微波段固定中频频率的超宽带双平衡基波混频器和一种全Ka波段固定中频频率的二次谐波混频器。这两种混频器具有固定的中频频率,在二次变频超外差接收机系统中,固定的低中频可以降低二次下变频设计难度,简化系统结构。然后研究一种W波段叁次谐波混频器,既解决了W波段二次谐波混频带来的本振源获取难度大问题,又避免了高次谐波混频带来的变频损耗恶化问题。在研究混频器的过程中,为提高仿真精确度和电路性能,对平面肖特基二极管物理结构和加工工艺研究,建立了二极管非线性等效电路模型和叁维电磁模型,并验证其准确性。为方便系统集成和实现系统小型化,研究了多种波导到微带线的过渡结构,包括波导-微带探针过渡,波导-悬置微带单面鳍线过渡,基片集成波导-微带渐变过渡。为满足各端口间隔离度,并提高中频提取信号的质量,对比研究了多种结构的低通滤波器,并最终选择CMRC宽阻带低通滤波器。利用ADS-HFSS场路联合仿真法对混频器进行谐波仿真,实验结果表明,该仿真方法准确度较高,可有效预测电路性能。实验结果表明超宽带双平衡基波混频器射频相对带宽达到109%,变频损耗小于11dB,叁端口隔离度均大于10dB,与仿真结果吻合度较高。Ka波段分谐波混频器射频频率覆盖全Ka波段,全波段变频损耗小于9.5dB,叁端口隔离度均大于25dB,也与仿真结果有较高吻合度。W波段叁次谐波混频器在射频频率92-96GHz内变频损耗12.5±2dB左右,大部分频率点处变频损耗小于13dB,IF-LO端口隔离度大于29dB,可有效避免本振能量泄露。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
刘鹏雪[3]（2019）在《CMOS毫米波混频器芯片研究》一文中研究指出近几十年来,无线通信技术的飞速发展离不开射频前端芯片的探索与研究,而起到频谱搬移作用的混频器模块又是射频收发系统中不可或缺的部分。同时,硅基CMOS集成电路以其低成本,高集成度等优势也备受关注,因此本文针对硅基CMOS工艺混频器模块进行了深入研究。首先,本文对混频器的基础知识进行了介绍与分析,包含其工作原理,分类,性能指标等,为之后的设计奠定一定的基础。其次,本文针对混频器一般性结构的增益、线性度和噪声,分别进行了定量或者定性分析,然后为满足不同应用场景下的需求,介绍了针对不同性能指标的优化结构,对混频器更深一步的探索研究。通过之前知识理论的积累,本文对应用于第五代移动通信场景下的射频前端芯片混频器模块进行了研究与设计。为解决发射机系统大功率输入信号方面的需求,混频器设计引入新型线性化结构,即采用共源和共栅两路跨导级结构并联来抵消叁阶非线性项,与此同时结合使用源退化电感来进一步提高混频器的线性度。此外,在本振端口采用TIA结构来保证混频器的性能在本振功率变化时,在合理的范围内波动。最终实现本振(LO)功率0dBm,中频(IF)频率2.5GHz,LO频率9GHz时,其输入1dB压缩点(IP_1dB)为0.25dBm,转换增益0.13dB,后仿真结果也印证了所采用线性化机制的合理性。最后,本文对应用于汽车雷达系统中的射频前端芯片下变频混频器模块进行了研究与设计。为满足系统对闪烁噪声拐点频率,噪声系数和线性度的需求,采用了环形无源混频器结构。然后通过合理选择偏置电压,器件尺寸以及版图布局来解决混频器在转换增益和端口隔离度两方面的问题。最终实现在射频(RF)频率24.01GHz,LO频率24GHz时,其电压转换增益(VCG)为-1.92dB,IP_1dB为1.73dBm,双边带噪声系数4.7dB@10MHz。同时在单模块设计中,带入射频和本振输入巴伦之后,实现测试结果转换增益-3.9dB,IP_1dB为3dBm,并且LO到RF端口的隔离度高达47dB。之后,在再一次雷达射频前端系统优化设计中,对混频器在噪声系数,转换增益和线性度方面的性能进行了一定的优化提升,实现其转换增益-0.1dB,IP_1dB为3.27dBm,噪声系数3.48dB@10MHz,展示了在零中频接收机系统中,环形无源混频器具有独特的优势。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
何荣,缪旻,崔小乐[4]（2018）在《用于毫米波谐波混频器本振端口的带通滤波器设计》一文中研究指出毫米波接收系统设计中,由于高频率的本振源获取难度大且成本高,因此毫米波频段的接收信号主要与本振信号的高次谐波分量而非本振信号进行混频,来获得基带信号。为保证本振信号及其谐波信号的质量,必须在混频器的本振端口加入滤波器,对其基本要求是通带宽、频率选择性好、变频损耗低。首先基于先进设计系统(advanced design systems,ADS)软件设计了一个用于Ka波段四次谐波混频器本振端的平行耦合带通滤波器,其中心频率为8. 5 GHz,通带宽2 GHz。然后用高频结构仿真(high frequency structures simulator,HFSS)软件进行了仿真验证,分析了基板厚度、铜箔厚度、介电常数对滤波器性能的影响。最后,对滤波器进行了加工与测试,将实际测试结果和HFSS仿真结果对比,发现两者基本一致,滤波器性能符合通带带宽、插入损耗和带外抑制的要求。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年35期）
刘智卿[5]（2018）在《硅基毫米波接收前端中放大器和混频器集成电路研究》一文中研究指出随着无线通信技术的飞速发展,毫米波频段正受到学术界与工业界广泛的关注。与之相应的产品与应用迅速涌现,市场潜力巨大。目前,受益于硅基工艺节点的不断提高,晶体管的特征频率已经可以满足大部分毫米波集成电路设计的需求。同时,相比于传统III-V族化合物半导体工艺,硅基工艺具有低成本,易与数字后端集成的优点,是研究并实现毫米波前端系统的热点与趋势。本文对硅基毫米波接收前端及其关键电路模块(放大器和混频器)开展了深入的研究。主要研究内容分为以下四个部分:(一)硅基毫米波系统中的宽带可变增益放大器设计研究。提出了基于单元设计方法的增益带宽积优化、可变增益单元的带宽扩展技术和可调谐直流失调消除技术,并分析了其对带宽、增益和控制范围等指标的提升作用。该放大器采用90nm CMOS工艺,在实现66dB(-6~60dB)增益控制范围的同时取得了高达5Gb/s的数据传输率,且抖动小于39ps。此外,可调谐直流失调消除电路(DCOC)的下转折频率f_L覆盖DC~300kHz,能够根据给定的基带标准在误码率(Bit Error Rate,BER)和信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)之间取得最佳的平衡。(二)基于变压器耦合堆迭结构(TCCP)的毫米波宽带高线性度低噪声混频器研究。为了提高传统Gilbert混频器在毫米波频段的线性度和噪声性能,本文提出并分析了一个具有谐波抑制和降噪能力的变压器耦合网络结构。同时,该变压器网络能够使混频器跨导级和开关级独立进行最优化偏置(跨导级偏置在g_(m3)的过零点而不影响开关级最优噪声偏置),从而进一步提高混频器性能。此外,该结构能够在低电源电压下工作。采用65nm CMOS工艺,该混频器工作频率为62~90GHz,实现了转换增益为9.5dB、单边带噪声系数为9.2dB、在77GHz中心频率处,输入P_(1dB)为-3.8dBm。(叁)针对毫米波直接变频结构接收机存在的主要问题——直流失调和I/Q不平衡,提出了一种全对称正交平衡混频器设计方法和I/Q不平衡校正电路。在此基础上,设计了一款基于汽车雷达应用的24GHz双通道接收前端。为了降低成本,利于毫米波汽车雷达广泛普及,本设计采用了价格相对低廉的0.18μm CMOS实现。最终测试表明,该接收机前端取得了良好的通道隔离度(48dB)和LO-RF隔离度(57.8dB),并具有一个良好的I/Q平衡特性(<2°)。(四)基于上述研究,本文进一步开展了基于5G通信应用的硅基毫米波多通道接收前端系统的研究。基于65nm CMOS工艺,设计了一款39GHz两通道二次变频结构的接收前端。为了满足实际应用需求,该系统考虑了后期封装设计并且增加了数字可寻址配置接口,实现了52dB的最大增益,31dB的增益调节范围,4.2dB的噪声系数和最大8.1dBm的输出P_(1dB)。整个芯片面积为2.8×2.8mm~2,总功耗为370mW。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-10-17）
王宇星[6]（2018）在《毫米波辐射计低噪声放大器和混频器设计》一文中研究指出毫米波信号在雨、雾、烟等复杂环境下的传输损耗相比于红外、激光而言更低,因而毫米波探测系统的探测能力比传统的红外探测系统更高。作为毫米波探测系统的核心,毫米波辐射计具有结构简单、抗干扰能力好、穿透力强等优点,已被广泛应用于智能弹药、气象预报、天文观测、农业产量评估、环境监测和危险隐蔽物探测等诸多领域。作为毫米波辐射计中不可或缺的器件,毫米波低噪声放大器能将天线接收到的高频信号进行放大,同时能有效抑制放大过程中的噪声干扰,提高整个辐射计接收系统的噪声性能。为此本论文设计了8mm波段毫米波辐射计低噪声放大器,采用了叁级级联放大结构,第一级放大器使用了最小噪声匹配设计,保证低噪声放大器的噪声系数最小,第二级与第叁级放大器使用了最大增益匹配设计,保证了低噪声放大器的整体增益。之后又单独设计了放大器的微带偏置网络,保证了放大器的稳定性。结果表明所设计的低噪声放大器噪声系数为1.7dB,系统增益达到了35dB,满足辐射计的设计要求。毫米波混频器能将所接收到的毫米波信号下变频为更易处理的中频信号,为了克服高频本振源设计难度大、制造成本高的困难,本论文采用了四次谐波混频的方法,将所需要的本振信号频率降为原来的四分之一,大大减小了毫米波混频器的设计难度。谐波混频器输入射频频率34.5GHz,本振输入频率8.6GHz,中频输出频率100MHz,主体使用反向并联二极管管对结构,为了降低混频过程中的变频损耗,又分别设计了谐波反射微带线、中频低通滤波器、本振低通滤波器和射频带通滤波器,提高了混频器对于谐波能量的利用率,有效减小了本振泄漏的发生,提高了各个端口间的隔离度。仿真结果表明混频器变频损耗约为11dB,各端口之间的端口隔离度均大于20dB,达到了混频器的设计要求。(本文来源于《西安工业大学》期刊2018-05-16）
谢昌梓[7]（2018）在《微波毫米波混频与放大MMIC电路研究》一文中研究指出基于GaAs PHEMT工艺制作的微波毫米波单片微波集成电路(MMIC)因其面积小、寄生参量小、一致性好、性能优良、集成度高等特点,在民用通信和军用电子系统上被大力推广应用。微波毫米波混频器和放大器是微波毫米波收发机系统、雷达、通信和电子战等系统的关键部件。本文分析了现代无线通信系统对混频器和放大器的迫切需求,总结了近年来国内外收发芯片中混频器和放大器的实现形式与实现方法,以及高性能、宽频带混频器与放大器的实现方式,阐述了目前高性能宽带混频器与放大器实现的技术难点,基于GaAs MMIC设计了两个混频器和一个放大器。在分布式cascode混频器设计中,根据分布式电路的设计理论,结合人工传输线的特性阻抗,分析了电感性元件对人工传输线的影响,构建了高截止频率的人工传输线。折中电路尺寸和变频损耗性能,优化了混频单元级数,为提高高频的端口隔离度,用cascode结构混频单元代替传统的共源混频单元。在输出端口并联电阻电感,提升了输出中频的平坦度,实现了一个双模工作、高隔离、低变频损耗的4~64 GHz宽带混频器设计,混频器变频损耗小于10 dB,本振到射频的隔离度大于14 dB,输入1 dB压缩点为-2 dBm;在V波段亚谐波混频器的设计中,片上巴伦能将单端信号转为差分信号,巴伦引入电容加载技术有效缩减耦合线的尺寸,分析了叁条枝节线对射频和本振信号的影响,中频输出端口片上集成低通滤波器减小了后级片外滤波器实现难度。谐波混频使用的本振信号频率为基波混频的一半,能降低系统的实现难度,减小本振源的实现压力,实现了一个高隔离,低变频损耗的无源混频器,混频器变频损耗小于5 dB,本振到射频和本振到中频隔离度均大于50 dB;本文设计的中等功率增益模块放大器通常用于收发机的模块与模块之间,放大器采用两级放大,输入输出级均采用负反馈及自偏置技术,拓展带宽,实现增益平坦,输入采用噪声匹配方式,输出采用功率匹配方式,放大器采用单电源供电,扼流电感和隔直电容均参与匹配,有效减少芯片无源器件的使用量,完成了一个低功耗、高集成度、增益平坦的宽带放大器设计,放大器在6~20 GHz内,增益15~18 dB,输入输出反射系数均在-10 dB以下,噪声系数小于4.4 dB,反向隔离度大于35 dB,输出1dB功率压缩点接近12 dBm。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-15）
王龙[8]（2018）在《基于CMOS工艺的毫米波宽带混频器设计》一文中研究指出在无线通信接收机链路中,下混频器是把射频信号转换到基带信号的关键部分。在集成电路工艺领域,CMOS工艺占据主导地位。但受其性能限制,基于该工艺在毫米波频段实现宽带混频具有很大挑战。为了缓解毫米波混频电路本振源设计压力可采用倍频级联混频的方式。此外,为了适应通信系统对多模多通道、高度集成和低功耗等性能的需求,对宽带、低功耗器件的研究和设计具有重要意义。因此,本文基于CMOS工艺,采用二倍频获得本振信号的方案设计了一款毫米波宽带混频电路。首先,本文介绍了电路设计中常用的无源器件,并对“零”电容的选取、片上电感的结构进行了简要分析。其中,重点针对叁种片上无源巴伦的结构和性能进行了对比和总结,给出了毫米波集成电路中带补偿线巴伦的使用建议。此外,针对毫米波宽带混频电路的挑战进行了简要分析,并确定了采用倍频方式获得本振信号的毫米波宽带混频电路方案。根据设计方案,本文基于65nm CMOS工艺设计完成了两款二倍频电路的设计。采用能够强化二倍频输出、同时有效抑制基波的单平衡式结构设计了一款毫米波宽带二倍频电路。该电路利用具有宽带特性巴伦和带栅格地结构的低Q微带线进行阻抗匹配,获得了宽带匹配效果。仿真和测试结果显示,该宽带二倍频电路覆盖了E波段和W波段(相对带宽66.7%),转换增益为-10~-7d B。在此基础上,针对二倍频电路匹配效率低、转换损耗大的问题,提出了一种在倍频器单平衡对管输入端引入迭层变压器耦合结构来实现低损耗、高效率的匹配结构,设计实现了一款低损耗E波段二倍频器。该迭层变压器耦合结构在保持差分端口极佳的幅度及相位平衡性的同时,简化了输入偏置方式和版图布局。仿真结果显示,该电路在67~93GHz频段实现了-6~-3d B的转换增益。针对基波混频部分,电路基于吉尔伯特混频结构,采用宽带Marchand巴伦串联电感的阻抗匹配方式,获得了射频和本振端的宽带匹配效果,实现了在31~120GHz(相对带宽117.9%)频段转换增益为4~6.5d B的宽带基波下混频效果。同时,通过采用合适的栅宽和电流注入技术,电路还保持了较低的功耗(2.9~3.6m W)。在实现宽带二倍频电路和宽带基波混频电路的基础上,通过将两者级联集成完成了一款毫米波宽带混频电路的设计。全版图电磁场仿真结果显示,该电路在69~122GHz频段(相对带宽55.5%)转换增益为3~6d B,在缓解本振信号源设计压力的同时实现了宽带混频的效果。本文基于CMOS工艺分别设计了毫米波频段宽带倍频及低损耗倍频电路、超宽带基波混频和宽带混频电路,对毫米波集成电路中混频和倍频模块的设计具有推动和借鉴意义。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-03-01）
金梦[9]（2017）在《硅基毫米波低噪声放大器和混频器的研究与设计》一文中研究指出随着无线通讯技术的迅猛发展,用户对大数据吞吐量的通信系统的需求日益强烈。大数据吞吐量意味着高的传输速率,根据Shannon定理可知,随着系统传输速率的提高,系统传输带宽也要相应的变宽。毫米波频段具有丰富的频谱资源,可用带宽大、可使用的频谱资源广。因此,毫米波频段通信系统的研究越来越受到国内外研究人员的青睐。同时,伴随着硅基工艺的快速发展,硅基集成电路工艺特征尺寸不断减小,硅基有源器件的截止频率fT和最大震荡频率fmax逐步进入了太赫兹频段,为硅基毫米波乃至太赫兹频段通信系统及其相关电路的研究奠定了工艺基础。本文基于CMOS工艺,以毫米波接收机前端电路:低噪声放大器(LNA)和混频器(Mixer)为主要对象进行研究与设计。本文开头介绍了硅基毫米波电路的研究现状,分析了几种常见的接收机结构以及接收机前端低噪声放大器和混频器的相关理论。通过调查与研究,确定了60GHz和280GHz硅基毫米波接收机架构,并对其进行了链路建模和仿真。文中深入讨论了60GHz宽带低噪声放大器的设计及工作频率超过器件截止频率的280GHz混频器的设计。主要研究内容和贡献如下:(1)对60GHz和280GHz零中频接收机架构进行了链路建模和仿真,验证了该接收机架构的可行性,确定了接收机各模块的性能指标,为后续设计60GHz宽带低噪声放大器和280GHz混频器提供了设计依据。(2)为了满足宽带系统的需求,本文提出了一款用于60GHz接收机的宽带低噪声放大器电路结构,在不恶化电路噪声和放大器增益的同时实现了宽带性能。该低噪声放大器基于SMIC 40nm CMOS工艺,采用了叁级级联结构。第一级采用具有负反馈的共源共栅电路结构实现宽带和噪声消除;第二、叁级采用电容交叉耦合中和技术,实现高增益和高隔离度;级间采用无源变压器,实现级间耦合、直流供电和拓展带宽。后仿真结果表明该低噪声放大器在60GHz时的增益为21dB,最优噪声系数为6.16dB,IIP3为-8.95dBm。3dB带宽为25GHz(45~70GHz),在整个带宽范围内增益平坦,噪声系数小于7.75dB。(3)针对工作频率超过有源器件截止频率的280GHz接收机架构,本文着重研究了无源混频器,并基于Global Foundries 65nm CMOS工艺,设计了一款无源SubHarmonic混频器。后仿真结果表明,该混频器的中频3dB带宽为5GHz,转换损耗为24.8dB~27.5dB,噪声系数小于24.76dB。在中频输出为4GHz时,噪声系数最小,为20.13dB。与当前的研究对比,本文所设计的混频器在转换损耗可比拟的情况下,具有最低的噪声系数。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2017-03-01）
张胜洲[10]（2016）在《毫米波单片集成混频器的设计及其小型化》一文中研究指出由Edholm定律推断:在2020年,无线通信系统的数据传输速率将会达到10 Gbps左右甚至更高,可以实现大容量、高速数据传输的毫米波无线通信系统成为研究热点。混频器是无线通信系统收发前端的关键电路模块之一,特别是对于100GHz以上的频段,商用的低噪声放大器或者功率放大器极其昂贵或难以实现,混频器可能会成为接收机的第一级或发射机的最后一级,其转换增益、噪声等性能指标与系统性能息息相关。目前针对60 GHz以下频段已将有许多方法和拓扑结构用于改善混频器的转换增益、3dB带宽等性能指标,但是也引入了许多其他的问题,如芯片面积增大等;同时,100 GHz频段混频器多采用传统结构,其所占芯片面积也比较大。因此,本论文围绕毫米波单片集成混频器设计及其小型化这一研究方向,从无源器件和电路架构等方面着手,深入讨论了电路小型化的设计方法,完成的主要工作与创新如下:1)针对毫米波频段片上无源器件模型不准的问题,对高频建模方法开展深入研究。论文分析了影响片上无源器件高频性能的各种寄生效应和损耗机制,对常用的建模方法进行归纳、总结,并结合片上无源器件的特点,分别采用叁维电磁场仿真工具HFSS和Momentum进行电磁场全波仿真建模,并根据测试结果对模型参数进行修正。由测试和仿真建模结果对比可知,在0.1 GHz到220 GHz频段内,所建立的仿真模型可以有效地表征传输线等片上无源器件的频率特性。2)为了降低V波段单片集成次谐波混频器电路制造成本、拓展工作带宽,提出了两种不同的基于集总元件的小型化设计方法,还采用螺旋式结构进一步减小Marchand巴伦的尺寸;此外,还通过电路的优化设计,改善耦合器和巴伦的输出不平衡度,有效的拓展了混频器的工作带宽。其中,采用改进型准集总拓扑结构的V波段次谐波混频器已流片验证;测试结果表明:转换增益为-13.5±1.5dB,3dB带宽为20GHz。该方法可以在没有牺牲转换增益、带宽等性能的前提下,减小芯片面积;该电路在已有的基于化合物工艺的同类型报道中面积最小。3)为了解决D波段单片集成混频器电路的设计方法的问题,采用四分之一波长开路枝节和二分之一波长短路枝节实现对本振和射频信号的回收,设计了一款传统结构的次谐波混频器。由测试和仿真结果对比可知,在110 GHz到145 GHz的频段内,转换增益为-17±3 dB,两者具有良好的一致性;与目前所报道的D波段次谐波混频器相比,该电路还具有突出的综合性能指标。4)为了解决串联或并联集总元件减小芯片面积的方法在高频不再适用的问题,提出一种改进型非对称叁耦合线加载射频和本振信号,完成了 一款面积更加紧凑的D波段次谐波混频器。与传统结构相比,面积减小了 30%,节省了制造成本。测试结果表明,转换增益最大值为-13.9 dB,3dB带宽为32 GHz。在转换增益等性能均可比拟的前提下,该电路是目前所报道的基于化合物工艺的面积最小的D波段次谐波混频器。5)为了解决不同类型的混频器射频、本振信号共用同一个匹配电路的问题,研究了不同偏置电压和本振信号驱动下FET大信号的阻抗变化趋势,完成了 一款阻/漏双模的无源基波混频器。测试结果表明,工作在阻性状态时,转换增益的最大值为-8.0dB;工作在漏极状态时,转换增益的最大值为-4.4dB。与目前所报道的基于化合物工艺的同频段电路相比,该电路在转换增益、3 dB带宽等方面性能比较突出,具有卓越的FOMs,是目前国内所报道的第一款基于化合物工艺的D波段基波双模混频器。论文以70nm GaAs mHEMT和1um InP DHBT工艺为背景,对影响片上无源器件高频性能的各种寄生效应和损耗机制进行了详细分析并建立了相关的电磁场仿真模型;还从无源器件和电路架构出发,设计了叁款不同类型的V波段单片集成次谐波混频器、两款D波段单片集成次谐波混频器和一款D波段单片集成阻/漏双模基波混频器。论文在对毫米波频段单片集成混频器设计及其小型化研究中所做的具有创新性的工作,对于毫米波片上无源器件仿真建模以及单片集成混频器电路的设计均具有一定的学术和应用价值。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-06-01）
毫米波混频器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在现代微波毫米波通信系统中,混频器作为接收系统的核心器件,对整个系统的性能优劣起着重要作用。微波毫米波混频技术研究对于毫米波应用系统的发展起着重要作用。本文基于基波混频,偶次谐波混频,奇次谐波混频叁种混频方式研究了叁种混频器,并对叁种混频方式的优劣性行了比较。首先研究了一种微波段固定中频频率的超宽带双平衡基波混频器和一种全Ka波段固定中频频率的二次谐波混频器。这两种混频器具有固定的中频频率,在二次变频超外差接收机系统中,固定的低中频可以降低二次下变频设计难度,简化系统结构。然后研究一种W波段叁次谐波混频器,既解决了W波段二次谐波混频带来的本振源获取难度大问题,又避免了高次谐波混频带来的变频损耗恶化问题。在研究混频器的过程中,为提高仿真精确度和电路性能,对平面肖特基二极管物理结构和加工工艺研究,建立了二极管非线性等效电路模型和叁维电磁模型,并验证其准确性。为方便系统集成和实现系统小型化,研究了多种波导到微带线的过渡结构,包括波导-微带探针过渡,波导-悬置微带单面鳍线过渡,基片集成波导-微带渐变过渡。为满足各端口间隔离度,并提高中频提取信号的质量,对比研究了多种结构的低通滤波器,并最终选择CMRC宽阻带低通滤波器。利用ADS-HFSS场路联合仿真法对混频器进行谐波仿真,实验结果表明,该仿真方法准确度较高,可有效预测电路性能。实验结果表明超宽带双平衡基波混频器射频相对带宽达到109%,变频损耗小于11dB,叁端口隔离度均大于10dB,与仿真结果吻合度较高。Ka波段分谐波混频器射频频率覆盖全Ka波段,全波段变频损耗小于9.5dB,叁端口隔离度均大于25dB,也与仿真结果有较高吻合度。W波段叁次谐波混频器在射频频率92-96GHz内变频损耗12.5±2dB左右,大部分频率点处变频损耗小于13dB,IF-LO端口隔离度大于29dB,可有效避免本振能量泄露。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
毫米波混频器论文参考文献
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