Abstract
The design and analysis of a LO/RF and LO/IF isolation and conversion loss in a single balanced diode mixer are presented in this paper. The single balanced diode mixer is realized by using a configuration of a 90 degree hybrid coupler and two HSMS282C GaAs Schottky diodes. A single balanced diode mixer with band pass filter is one of common devices used in microwave receivers. The mixer operates in C-band. It down converts the block of frequencies (6.72 - 7.02 GHz) to a block of frequencies (4.5 - 4.8 GHz) by local oscillator of signal frequency of 2.22 GHz. The proposed mixer achieves the double balanced functionality with the help of single balanced diode and avoids the need of RF and LO baluns. The conversion losses are around 8.83 dB and the amount of isolation are around LO/IF 69 dB, LO/RF 30 dB & RF/IF 43 dB. The filters are designed with microstrip line. The transmission lines are synthesized and the designed circuits are through ADS
چکیده
در این مقاله، طراحی و تحلیل ایزولاسیون LO/RF و LO/IF و اتلاف تبدیل در میکسر دیودی میزان شدۀ تک سر ارائه شده است. میکسر دیودی میزان شدۀ تک سر با استفاده از پیکربندی تزویجگر هیبرید 90 درجه و دو دیود شاتکی HSMS282C GaAs تحقق یافته است. میکسر دیودی میزان شدۀ تک سر با فیلتر میان گذر، یکی از دستگاه های رایجِ مورد استفاده در گیرنده های مایکروویو می باشد. این میکسر در باند C کار می کند و فرکانس های 6.72 تا 7.02 گیگاهرتز را توسط اسیلاتور محلی با فرکانس سیگنال 2.22 گیگاهرتز به فرکانس های 4.5 تا 4.8 گیگاهرتز تبدیل می کند. میکسر پیشنهادی با کمک دیود میزان شدۀ تک سر به قابلیت توازن دو سر دست می یابد و نیازی به بالان های RF و LO ندارد. تلفات تبدیل حدود 8.83 دسی بل و میزان ایزولاسیون LO/IF حدود 69 دسی بل، LO/RF حدود 30 دسی بل و RF/IF حدود 43 دسی بل می باشد. فیلترها با خط مایکرواستریپ طراحی شده اند. خطوط انتقال سنتز شده و مدارها در ADS طراحی شده اند.
1- مقدمه
میکسرهای دیودی میزان شدۀ تک سر کاربرد گسترده ای در سیستم های مایکروویو مدرن دارند. میکسرهای مایکروویو در واقع عناصر غیرخطی تعبیه شده در مدار مربوطه به منظور تغییر فرکانس برای تبدیل افزایشی یا کاهشی هستند. این میکسرها دارای کاربردهای گسترده ای در گیرنده ها، رادارها، ارتباطات، ابزار دقیق و غیره می باشند. طراحی میکسر بسیار جالب توجه است و دارای توپولوژی های مختلفی اعم از طراحی نامتوازن تا میزان شدۀ تک سر، دو سر، سه سر و غیره می باشد. مدارات میکسر را می توان با قطعات فعالی مانند دیود اتصال نقطه ای، دیود شاتکی، FET، HEMT و HBT و غیره طراحی کرد [1]. کاربردهایی که نیاز به ایزولاسیون بالایی دارند از میکسرهای میزان شدۀ تک سر استفاده خواهند کرد. به طور مشابه، کاربردهایی که نیاز به اتلاف تبدیل پایین و فرکانس کار بالایی دارند از میکسرهای دیودی میزان شدۀ تک سر با دیود شاتکی استفاده می کنند [1]. از آنجایی که تزویجگر هیبرید 90 درجه دارای پیکربندی چهار پورته می باشد و متفاوت از تزویجگر هیبرید معمولی 180 درجه است، می توان میکسر میزان شدۀ تک سر را بدون قطع خطوط انتقال ساخت [2]، [3]…