基于ADS仿真的X波段二倍频器设计
由式(3)得：
计算得漏极电流(单位：mA)输出二次谐波分量的最佳极值为：
结合式(9)及FET特性、约束条件来选择合适的栅极和漏极偏置电压，使得电路能够达到较好的变频性能。
2．2 输入匹配电路设计与优化
通过ADS对输入匹配电路进行优化，如图3所示。将匹配输入端与输出端阻抗分别设为50 Ω及FET输入阻抗的共轭值，通过优化各微带线的长度使匹配电路反射二次谐波信号，而对输入基波信号没有影响，如图4所示，优化后的匹配电路对二次谐波有良好的抑制作用，对于二次谐波S21-27 dB，而在基波处S21-0．1 dB，S11-33 dB，对基波影响很小。
2．3 输出匹配电路设计与优化
输出匹配仿真原理图如图5，将输入阻抗值设置为NE900100的输出阻抗共轭，而终端阻抗值设置为50 Ω，通过优化使匹配电路反射基波信号，而对需要输出的二次谐波信号基本没有影响，优化后的输出匹配电路仿真结果如图6所示，对于基波S21-20 dB，而在二次谐波处S21 -0．01 dB，S11-33 dB，对二次谐波影响很小。
2．4 半波长平行耦合滤波器设计
由于二倍频器输出包含有较丰富的频率分量，为了改善频谱质量，在倍频后须加带通滤波器使输出信号有较好的功率起伏和谐波抑制能力，良好的滤波器是倍频的关键。
根据方案需要，给定二倍频器输出滤波指标如下：中心频率为12．4 GHz；带宽为300 MHz；带内纹波小于0．1 dB；带外衰减大于20 dB(f>12．7 GHz或f12．1 GHz)；端接条件是两端均为50 Ω带线。
这里选用半波长平行耦合带通滤波器，它具有半波长开路谐振器平行耦合滤波器和半波长短路谐振器平行耦合滤波器两种对偶形式，其寄生通带中心频率是主通带频率的3倍，不存在表面波，不需要对地连接，在Ku频段具有体积小、重量轻、结构简单等特点。它既适用于窄带设计也适用于宽带设计，但用于宽带时其结构较复杂且需要支撑，对于本文所设计的窄带滤波器，不仅结构简单，而且可采用近似设计方法进行计算。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码