[实用新型]改进型三平衡混频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混频器，具体是一种改进型三平衡混频器，用于射频、微波、毫米波电路设计。

背景技术

混频器在射频微波毫米波电路与系统中有着大量的应用，它是收发机系统的关键部件，一般用来实现数字/模拟基带电路的中频频率信号和可以被无线发射的射频微波毫米波等频段的高频信号之间的转化的重要功能。然而，随着无线通信、测量和雷达等领域的飞速发展，同一款收发机所需要的无线工作频带越来越宽。与此同时，输入和输出信号之间仍需要保持足够低的变频损耗，较低的信号失真和较高的隔离度，而且在很宽的工作频带内变频损耗随着频率的变化也应该较为稳定。

以传统的无源双平衡混频器为代表的很多混频器结构中，只有一组由四个完全相同的二极管首尾相连组成的闭合环路构成，限制了进一步拓展混频器工作频带的宽度。而在另一些相关的混频器文献与专利中，尽管通过采用两组分别由四个完全相同的二极管首尾相连组成的闭合环路构成的方式拓展了混频器的工作带宽，但是存在着变频损耗在宽带内变化范围较大，而且部分端口之间的隔离度较差的问题。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种改进型三平衡混频器，能够在宽频段内一直保持较低的变频损耗，同时提供较高的信号隔离度。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的第一种技术方案为一种改进型三平衡混频器，包括两组分别由四个二极管首尾相连组成的闭合环路和三个信号端口：本振信号端，射频信号输入端和中频信号输出端；其中本振信号端提供外部电路的本地振荡源信号，射频信号输入端将需要被变频的信号导入，中频信号输出端导出中频输出信号；所述本振信号端和射频信号输入端分别由本振巴伦和射频巴伦构成，中频信号输出端由一个中频提取结构构成；第一组闭合环路由第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管阴极和阳极首尾相连组成，所述第一二极管的阴极和第三二极管的阴极分别与本振巴伦的平衡差分信号双端口Out+和Out-连接，所述第四二极管的阴极和第二二极管的阴极分别与射频巴伦的平衡差分信号双端口Out+和Out-连接；第二组闭合环路由第五二极管、第六二极管、第七二极管以及第八二极管阴极和阳极首尾相连组成，所述第五二极管、第六二极管、第七二极管以及第八二极管的阴极分别通过第一电感、第四电感、第二电感以及第三电感连接第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；在第五二极管、第六二极管、第七二极管以及第八二极管的阴极分别引出第一混频信号、第四混频信号、第二混频信号以及第三混频信号，通过中频提取结构，最终提取出所需的中频输出信号。

优选的，所述第一二极管的阴极和第三二极管的阴极分别通过第一电容和第二电容与本振巴伦的平衡差分信号双端口Out+和Out-连接，所述第四二极管的阴极和第二二极管的阴极分别通过第三电容和第四电容与射频巴伦的平衡差分信号双端口Out+和Out-连接。

优选的，所述中频提取结构包括第五电感、第六电感、第七电感和第八电感，所述第五二极管和第七二极管的阴极分别通过第五电感和第六电感接地，所述第八二极管和第六二极管的阴极分别通过第七电感和第八电感得到所需的中频输出信号。更优选的，所述第七电感和第八电感输出中频输出信号的一端还通过第五电容接地。

优选的，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管的尺寸完全一致，所述第五二极管、第六二极管、第七二极管以及第八二极管的尺寸完全一致。