一种W波段的高性能GaAs MMIC无源下混频器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种W波段的高性能GaAs MMIC无源下混频器，包括3db正交耦合器、平衡混频器Ⅰ、同相功分器、平衡混频器Ⅱ、低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ、合路器，所述3db正交耦合器的左上端接射频输入端RF，左下端接地，右上端、右下端分别接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输入端，同相功分器的输出端接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输入端，平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输出端分别连接低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输入端，低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输出端接合路器的输入端，所述平衡混频器Ⅱ与低通滤波器Ⅱ之间设有90°移相电路。本实用新型专利技术采用特殊电路匹配结构，在满足阻抗匹配的同时，具有较低的变频损耗以及高混频输入输出频差。

A W-band high performance GaAs MMIC passive down mixer

【技术实现步骤摘要】
一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器
本技术涉及无线通信
，具体的涉及一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器。
技术介绍
根据频率划分，毫米波一般是指的波长介于1mm-10mm的电磁波，其中W波段是毫米波中的重要频段，随着无线通信的发展，W波段的混频器得到了广泛的应用，应用范围包括该波段的雷达/基站信号收发系统、测试仪表仪器等。在此前提下，人们对混频器芯片提出了越来越高的要求，如低变频损耗、高混频输入输出频差和小型化等。混频器芯片(FM，Mixer)是用作各类信号源模块或系统的信号频率混频的器件，无论作为单独工作混频器件还是集成于大型复杂信号源系统中，均起着核心作用。应用于雷达、基站、仪表仪器等产品。因此，低变频损耗、高混频输入输出频差、高性能的倍频器芯片，对于提高系统性能起到了关键性的作用。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器，目的在于该混频器采用特殊电路匹配结构，在满足阻抗匹配的同时，具有较低的变频损耗以及高混频输入输出频差。本技术采用下述的技术方案：一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器，包括3db正交耦合器、电阻R1、平衡混频器Ⅰ、同相功分器、平衡混频器Ⅱ、低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ、合路器，所述3db正交耦合器的左上端接射频输入端RF，左下端通过电阻R1接地，右上端、右下端分别接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输入端，所述同相功分器的输出端连接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的本振信号LO输入端，向功分器的输入端连接本振信号LO，所述平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输出端分别连接低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输入端，低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输出端接合路器的输入端，所述平衡混频器Ⅱ与低通滤波器Ⅱ之间设有90°移相电路，所述3db正交耦合器的左下端与接地之间设有电阻R1。优选的，所述3db正交耦合器包括微带线TL1、微带线TL2、微带线TL3、lange桥，所述微带线TL1的左端接射频输入端RF，右端接lange桥的左上端，所述lange桥的左下端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地；lange桥的右上端接微带线TL2，右下端接微带线TL3。优选的，所述平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ结构、元器件参数、功能均相同，平衡混频器Ⅰ、平衡混频器Ⅱ均包括微带线TL4、微带线TL5、微带线TL6、微带线TL7、微带线TL8、微带线TL9、微带线TL10、微带线TL11、微带线TL12、微带线TL13、微带线TL14、微带线TL15、微带线TL16、二极管D1、二极管D2、电容C1，所述微带线TL5、微带线TL6、微带线TL7、微带线TL8串联后与串联后的微带线TL9、微带线TL10并联，微带线TL4的一端连接在微带线TL5与微带线TL10之间，微带线TL16的一端连接在微带线TL8、微带线TL9之间；所述微带线TL11、微带线TL14的一端均接地，微带线TL11的另一端接在微带线TL5、微带线TL6之间，微带线TL14的另一端接在微带线TL9、微带线TL10之间，所述微带线TL12的一端接在微带线TL5、微带线TL6之间，另一端接二极管D1的正极，所述微带线TL13的一端接在微带线TL9、微带线TL10之间，另一端接二极管D2的负极，所述二极管D1的负极，二极管D2的正极均接在微带线TL15的一端，所述微带线TL15的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接地。优选的，所述同相功分器包括微带线TL17、微带线TL18、微带线TL19、微带线TL20、微带线TL21、电阻R2、电阻R3，所述微带线TL18、微带线TL20的左端均连接微带线TL17的右端，微带线TL18、微带线TL20的右端分别连接微带线TL19和微带线TL21的左端，电阻R2的上端连接在微带线TL18与微带线TL19之间，下端接电阻R3，电阻R3的下端连接在微带线TL20与微带线TL21之间。优选的，所述90°移相电路包括电感L1、电感L2、电容C3，所述电感L1、电感L2串联连接，电容C3的上端连接在电感L1和电感L2之间，下端接地。优选的，所述低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ结构、元器件参数、功能均相同，所述低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ均包括电感L3、电容C4、电容C5，所述电容C4、电容C5的上端分别和电感L3的两端连接，下端均接地。优选的，所述合路器包括微带线TL30、微带线TL31、微带线TL32、微带线TL33、微带线TL34、电阻R4、电阻R5，所述微带线TL30、微带线TL31的右端分别连接低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输入端，所述低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输出端分别连接微带线TL32、微带线TL33的一端，微带线TL32、微带线TL33的另一端均连接微带线TL34，电阻R4的上端连接在微带线TL31和低通滤波器Ⅰ之间，下端连接电阻R5的上端，电阻R5的下端连接在微带线TL31和低通滤波器Ⅱ之间。优选的，所述电阻R1的阻值为50欧姆。本技术的有益效果是：1)、本技术采用特殊电路匹配结构，在满足阻抗匹配的同时，具有较低的变频损耗以及高混频输入输出频差；2)、本技术通过优化设计，支持大电感的金丝线做为键合线。可广泛应用与雷达、通信、仪器仪表应用程序以及被动或主动成像。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。图1是本技术电路结构示意图。图2是本技术的3dB正交耦合器和电阻R1的结构示意图。图3是本技术的平衡混频器Ⅰ、平衡混频器Ⅱ电路结构示意图。图4是本技术的90°移相电路结构示意图。图5是本技术的低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ结构示意图。图6是本技术的合路器结构示意图。图7是本技术的封装成芯片后的俯视图。图8是本技术的封装成芯片后的主视图。图9是本技术变频损耗测试结果图。图10是本技术镜频抑制测试结果图。图11是本技术中频输出端回波损耗测试结果图。图12是本技术本振输入端回波损耗测试结果图。图13是本技术射频输入端回波损耗测试结果图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种W波段的高性能GaAs MMIC无源下混频器，其特征在于，包括3db正交耦合器、电阻R1、平衡混频器Ⅰ、同相功分器、平衡混频器Ⅱ、低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ、合路器，所述3db正交耦合器的左上端接射频输入端RF，左下端通过电阻R1接地，右上端、右下端分别接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输入端，所述同相功分器的输出端连接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的本振信号LO输入端，向功分器的输入端连接本振信号LO，所述平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输出端分别连接低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输入端，低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输出端接合路器的输入端，所述平衡混频器Ⅱ与低通滤波器Ⅱ之间设有90°移相电路，所述3db正交耦合器的左下端与接地之间设有电阻R1。/n

【技术特征摘要】
1.一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器，其特征在于，包括3db正交耦合器、电阻R1、平衡混频器Ⅰ、同相功分器、平衡混频器Ⅱ、低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ、合路器，所述3db正交耦合器的左上端接射频输入端RF，左下端通过电阻R1接地，右上端、右下端分别接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输入端，所述同相功分器的输出端连接平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的本振信号LO输入端，向功分器的输入端连接本振信号LO，所述平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ的输出端分别连接低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输入端，低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ的输出端接合路器的输入端，所述平衡混频器Ⅱ与低通滤波器Ⅱ之间设有90°移相电路，所述3db正交耦合器的左下端与接地之间设有电阻R1。


2.根据权利要求1所述的一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器，其特征在于，所述3db正交耦合器包括微带线TL1、微带线TL2、微带线TL3、lange桥，所述微带线TL1的左端接射频输入端RF，右端接lange桥的左上端，所述lange桥的左下端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地；lange桥的右上端接微带线TL2，右下端接微带线TL3。


3.根据权利要求1所述的一种W波段的高性能GaAsMMIC无源下混频器，其特征在于，所述平衡混频器Ⅰ和平衡混频器Ⅱ结构、元器件参数、功能均相同，平衡混频器Ⅰ、平衡混频器Ⅱ均包括微带线TL4、微带线TL5、微带线TL6、微带线TL7、微带线TL8、微带线TL9、微带线TL10、微带线TL11、微带线TL12、微带线TL13、微带线TL14、微带线TL15、微带线TL16、二极管D1、二极管D2、电容C1，所述微带线TL5、微带线TL6、微带线TL7、微带线TL8串联后与串联后的微带线TL9、微带线TL10并联，微带线TL4的一端连接在微带线TL5与微带线TL10之间，微带线TL16的一端连接在微带线TL8、微带线TL9之间；
所述微带线TL11、微带线TL14的一端均接地，微带线TL11的另一端接在微带线TL5、微带线TL6之间，微带线TL14的另一端接在微带线TL9、微带线TL10之间，所述微带线TL12的一端接在微带线TL5、微带线TL6之间，另一端接二极管D1的正极，所述微带线TL13的一端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奉云，罗力伟，王祁钰，
申请(专利权)人：四川益丰电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51