基于倒扣技术的k波段cpw环形混频器

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2l卷增刊微波学报Vo1．21Supplement2005年4月JOURNALOFMICROWAVESApr．2005基于倒扣技术的K波段CPW环形混频器王闯钱蓉孙晓玮(中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050)摘要：本文给出了一种应用在汽车防撞雷达前端的单平衡环形混频器。混频器设计中采用CPW线作为传输线，以降低传输损耗，并提出了一种新的混合环的分析方法。电路设计中重点考虑了在较低的本振功率的情况下获得较小的变频损耗。当本振在25GHz有9dBm的信号功率输入时，混

2、频器有5．2dB的变频损耗，本振到射频和本振到中频分别有46．4dB和37．7dB的隔离度。该混频器的结构简单，便于批量生产。关键词：环形混频器，共面波导，倒扣LowCostK--bandCPWRat--raceMixerWithFlip--ChipWANGChuang，QIANRong，SUNXiao-wei(ShanghaiInstituteofMicrosystemsandInformationTechnology，ChineseAcademySciences，Shanghai200050，China)Abstract：AK

3、-bandsinglebalancedSchottky—barrierdiode(SBD)mixer，suitableforautomotivecollision—avoidanceradar．hasbeendesignedandfabricated．Weusedacoplanarwaveguide(CPW)asatransmissionlineelementforarat-racehybridbecauseofitslowtransmissionlOSS．Anewanalyzedmethodtorat．racehyb6diSin

4、troducedandtestifiedbyEMsimulation．1owerLOpowerasbetterconversionlossisparticularlyconsideredindesigningofthemixer．WhenLOsignalwitllthepowerof9dBmat25GHziSinjected．aconversionlOSSof5．2dBiSobtained．Also，theLOtoRFandLOtoIFiSO-lationof46．4dBand37．7dBareobtained．respectiv

5、ely．Keywords：Rat—racemixer，CPW，Flip—chip很多，其中应用较多的有3dB电桥平衡混频器和环引言形平衡混频器等结构形式。在毫米波段，由于波长近年来，微波毫米波集成电路在商业市场引起较短，选择环形桥结构的平衡混频器，误差较小。此了人们很大的兴趣，特别是在24GHz汽车防撞雷达外环形平衡电桥比3dB平衡电桥带宽宽。本文设上取得了很大进展。巨大的市场需要一个成品率计的混频器在23～26GHz的频率范围内都有可接高，成本低的制造方案。本文设计的CPW结构的环受的变频损耗特性，较好满足了K波段的要求。混形混

6、频器，具有较好的性能，且成本低，加工周期短，频器设计中采用了新型的微小芯片倒扣技术，避免产品一致性好，已成功使用在24GHz防撞雷达接收了引线型二极管所带来的连接问题，减少了由金丝前端上。键合引起的寄生参数效应。在接收系统中，为了减肖特基势垒二极管混频器由于噪声低、稳定性小传输损耗混频器微带传输线被有限接地CPW线好特别是频率高等特点使其在毫米波与亚毫米波混代替。二极管混频器的工作基本原理见文献[1]。频器中广泛应用，采用平衡混频器结构具有较好的1电路设计特性：(1)噪声系数较好，因为平衡结构，可以抑制来自本振的相位噪声；(2)本

7、振功率要小；(3)较高图1是环形混频器结构示意图，包括一个环形的本振到射频的隔离。平衡混频器的电路结构形式功分器和两个肖特基势垒二极管。整个环的周长为收稿日期：2004-07—20；定稿日期：2005-02—21基金项目：上海市AM基金资助项目(02o4)维普资讯http://www.cqvip.com118微波学报2005年4月1．5A，各臂的特性阻抗为70．7n，电路设计的LO中心频率为24．5GHz，中频频率为100MHz。中频输出端口、本振端口和信号端口各相差半波长，因而都呈较好的隔离状态。本振和射频端口接微带耦合线，充当

8、隔直电容；中频输出端接一段A／4的100n的微带线和扇面线，构成低通滤波器以滤除本振和射频信号。图3变频损耗随本振功率的变化曲线微带线代替混合环进行谐波仿真，传统方法是用六节60度的环形臂(弧长为1／4波长)和六节分支线或微带线来近似。在微波低频断