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1、,学院：专业：姓名：,X波段平衡混频器,毕业设计期末答辩,模型设计初建,仿真优化,模型确立,文献学习综述,加工测试,3,第一次设计,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,电路概念模型,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,3dB分支线电桥,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,3dB分支线电桥,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,仿真结果,五阶微带低通滤波器,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,五阶微带低通滤波器,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,仿真结果,匹配电路,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,匹配电路,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,仿真结果,电桥数据
2、导入模块,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,再次仿真,模型建立,报告检查,重新设计,模块设计,整体电路-原理图,报告检查,重新设计,模块设计,模型建立,原理图仿真,模型建立,报告检查,重新设计,文献综述,第一次对单平衡混频器的试探性、练手设计是合格的，得到了老师的肯定，为接下来的利用环形桥设计混频器打下了良好基础。,模型建立,报告检查,重新设计,文献综述,17,第二次设计,模型建立,生成版图,加工、测试,模块设计,模型建立,生成版图,加工、测试,模块设计,环形桥,模型建立,生成版图,加工、测试,模块设计,仿真结果,模型建立,生成版图,加工、测试,模块设计,S参数,模型建立,生成版图,加工
3、、测试,模块设计,五阶微带低通滤波器,模型建立,生成版图,加工、测试,模块设计,仿真结果,整体电路-原理图,生成版图,加工、测试,文献综述,模型建立,仿真,生成版图,加工、测试,文献综述,模型建立,ADS版图,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,版图和原理图整体联合仿真,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,联合仿真结果,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,联合仿真结果,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,如上仿真曲线图所示,中频输出功率大约为-25.08dBm-25.46dBm,射频输入功率给定为-20dBm，则可计算出变频损耗只有5dB多一点，同样满足指标要求。,CA
4、D版图(详细尺寸图),模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,CAD版图(详细尺寸图),模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,上图中，详细标注了各个微带线的尺寸。环内径4.4mm，各臂宽度0.6mm，四个外口宽度为1.14mm。所设计的一对用于回收射频能量的扇形短路块角度为90度，半径为4.92mm。其前面的缺口为预留给两个二极管的，二极管前后的阻抗匹配采用长度分别1.7mm和1.3mm的，宽度为0.8mm，特征阻抗约为60的两端微带线。中频引线采用宽度为0.25mm，特征阻抗约为100的高阻线。由于射频输入端口从中频中间引出，故设计上留有两个边长为1mm的正方形焊盘，以便焊接跳线。,C
5、AD加工版图,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,CAD腔体版图(仅做设计),模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,实物加工、焊接：加工实物选用的基片为Taconic RF-35基片，其介电常数为，基片厚度为0.508mm。往返加工共费时一周，回来的基片只是个半成品，需要做最后的焊接才能成为成品。二极管两端用烙铁焊接在各自端口的微带线上，将跳线两端分别焊在两个焊盘上完成对中频引线的连接，本振、射频、中频三个端口的转接头都采用SMA接头。焊接好的电路如下图:,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,加工焊接好的混频器,模型建立,生成版图,加工
6、、测试,文献综述,混频器隔离度的测试,测试采用逐点测试的方法，以下两张图为测试现场照片，测试仪器采用的是Agilent 8757D毫米波标量网络分析仪，利用其测试了本振到射频端口的隔离度。,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器隔离度测试现场,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器隔离度测试曲线,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器隔离度测试曲线,图中CH1通道黄色线是S11参数曲线，CH2通道绿色线是反应混频器隔离度的，从图中可以看出，在9-10GHz范围内，隔离度波动起伏不大，光标定在中心频率9.41GHz处，显示隔离度为35.25dB，优于指标，大于10d
7、B，满足设计要求。但是需要特别注意的是，隔离度本应该是在环形桥接匹配负载的条件下单独去测，但因为整个混频器已经烧制好了，没有办法再去准确测出隔离度，以上的测试方法只能作为参考。,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试,同样测试还是采用逐点测试的方法，对混频器的变频损耗进行测量。射频信号由仪器Agilent 83623B产生，本振信号由信号源Agilent E8257D产生，显示终端为毫米波频谱仪Agilent 8563EC。下图为混频器变频损耗的测试场景。,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试现场,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变
8、频损耗测试曲线,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试曲线,上图中的数据是在射频频率为9.41GH、功率为-20dBm，本振频率为固定值9.3GHz，功率为12dBm条件下所测，中频输出功率显示为-31dBm。因为同轴线处存在损耗，实际算出的中频功率输出为-27.3dBm，即变频损耗为7.3dB。关于变频损耗的测试，因为采用逐点测试的方法，所以所测的个点数据将分别在接下来两个表中展示。,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试数据记录表1,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试数据记录表1,从表1中可以看出，随着本振功率的缓慢增加
9、，中频输出功率也在增大，在本振功率从7dBm增加到14dBm的过程中，中频输出功率从-27.9dBm增大到了-27.2dBm。可以看出，变频损耗的变化范围在7.2dB到7.9dB，优于要求的小于15dB的指标。,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试数据记录表2,模型建立,生成版图,加工、测试,文献综述,混频器变频损耗测试数据记录表2,从表2中我们可以看到，射频频率在9.31-9.51GHz的范围内时，中频输出功率变化范围很小，一直在负的二十七点几到负的二十八点几的范围内变化，可以计算出变频损耗在7-8dB左右的数值内浮动，优于指标所要求的小于15dB。,模型建立,生成版
10、图,加工、测试,文献综述,总结及误差分析：本ppt叙述了针对之前的设计所加工出的实物的焊接、测试过程，详细描述了关于隔离度、变频损耗的测试，给出了照片及表格资料。通过实物测试，验证了之前在软件上的设计是可行的、满足要求的。参考隔离度在30dB左右，远高于设计指标要求。而变频损耗为7、8dB左右，也比指标要求好的多，但是与仿真相比，确实存在一定量的恶化，通过分析，原因大概有如下几点：1.加工误差。（因为在软件上设计的时候没有保留到小数点后一位，实际加工精度达不到所设计的数值而造成误差。）2.SMA接头接入引入的误差。3.焊接引入的误差。4.测试环境、仪器引入的误差。虽然存在误差，但是因为设计时有足够的余量，所以并不影响最后的成品质量，两项数据都满足指标要求。,谢,谢,
