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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: 
设置Is=5.0e-9  A,Is为二极管反向饱和电流 
设置Rs=6.0 ohm,Rs为二极管导通电阻 
设置N=l.02,N为二极管发射系数 
设置Tt=0 sec ,Tt为渡越时间 
设置Cj0=0.2pF,Cj0为二极管零偏置电容

设置Vj=0.8V, Vj为二极管结电压 
设置M=0.5,M为二极管梯度系数 
设置Bv=10V,Bv为二极管反向击穿电压 
设置Ibv=101μA,Ibv为二极管反向击穿电流 
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: 
 L3=1.87nH 
 L4=1.87nH 

 C4=1.18pF 
 C5=1.18pF 
 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