7.1.3 设计混频器原理图
1.选择二极管模型
(1)混频器设计的关键是混频二极管非线性模型的准确性。在Devices-Diodes元件面板上选择二极管模型Diode M添加到原理图并进行设置,如图7.18所示。
图7.18 设置二极管模型Diode M
二极管模型Diode M设置如下:
①设置Is=5.0e-9 A,Is为二极管反向饱和电流
②设置Rs=6.0 ohm,Rs为二极管导通电阻
③设置N=l.02,N为二极管发射系数
④设置Tt=0 sec ,Tt为渡越时间
⑤设置Cj0=0.2pF,Cj0为二极管零偏置电容
⑥设置Vj=0.8V, Vj为二极管结电压
⑦设置M=0.5,M为二极管梯度系数
⑧设置Bv=10V,Bv为二极管反向击穿电压
⑨设置Ibv=101μA,Ibv为二极管反向击穿电流
⑩其他参数保持不变。
(2)平衡混频器需要2个二极管,在Devices-Diodes元件面板上选择2个二极管Diode添加到原理图,这2个二极管的参数与二极管模型Diode M相同。
(3)将2个二极管Diode显示的参数减少。双击二极管Diode打开在Edit Instance Parameters对话框,如图7.19所示,去掉显示参数的勾选,可以减少二极管Diode显示的参数。
图7.19 减少二极管模型参数的显示
2.设计混频器原理图
(1)将原理图e3另存为e4。
(2)删除原理图e4中的负载终端Term1、负载终端Term2、负载终端Term3、负载终端Term4、负载终端Term5和负载终端Term6。
(3)删除原理图e4中的S参数仿真控件SP1和SP2 。
(4)设计匹配电路。在原理图中添加2个电感、2个电容和一段微带线,设置如下:
① L3=1.87nH
② L4=1.87nH
③ C4=1.18pF
④ C5=1.18pF
⑤ TL1的宽度W=1.105mm:长度L=19.86mm
电感L3、电感L4、电容C4和电容C5会在很大程度上影响混频器的各项仿真结果,可以根据指标要求折中、调整和优化。
(5)在分支定向耦合器和低通滤波器之间,加上2个二极管、2个电感、2个电容和一段微带线,就构成了混频器电路,混频器如图7.20所示。可以看到,与图7.18相比,二极管显示的参数已经减少,这样可以使原理图中的元件比较紧凑。
图7.20 混频器电路