宽带镜频抑制混频器设计及实现

式中，G(t)为上边带信号，H(t)为下边带信号，上下边带信号被分离开，能够通过处理获得单边带信号，实现镜频抑制或者单边带调制。

4、镜频抑制混频器制作与测试

4.1、器件选择

在器件选择时，要同时实现镜频抑制混频器以及单边带调制器功能，混频器必须是双平衡混频器，这样射频以及中频端口既能够是发射端口也能够作为接收端口。本设计中的双平衡混频器采用单片微波集成电路(MMIC)，具有体积小、集成度高的特点，频段覆盖整个S频段。

另外，所选择的电桥要具有插损小、体积小、幅度相位平衡度好、隔离度高等特点。选择不同频率的中频电桥可以确定出不同的中频频率，在本文中中频频率为60 MHz。

4.2、原理图以及PCB图设计

在设计时，如果需要上边带信号则将下边带信号用50 Q负载接地，如果需要下边带信号则将上边带信号接50 Q负载到地。在本文中，将射频电桥的下边带端口以及中频电桥的下边带信号端口用50 Q电阻接地，取上边带信号，则作为单边带调制器时，发射的射频信号也是上边带信号。

根据以上的理论分析以及所选定的器件，设计出Protel原理图，如图3所示。

图3 镜频抑制混频器原理图

从推导过程可知，两路本振信号必须同相，设计中可以采用一路本振信号经同相功分器来实现，而且两路信号的微带线长度必须一样。同时，射频电桥的输出端口以及中频电桥的输人端口微带线也必须保持同相，否则在进行合路时，会有一个夹角，镜频抑制性能将大大降低。在电路设计中，就要保证这几段互相对应的微带线长度必须相等。

在绘制PCB版图时，可以使用AutoCad软件。因为微波电路中需要精确地确定微波传输线的宽度以及长度，以满足微带线特定的阻抗以及传输相位变化量的要求，而这些相对的在Protel中对于微波传输线的绘制有一定的局限性。

绘制出的PCB印制板图如图4所示。为了改善接地，板上制作有许多金属化小孔，螺钉孔也进行了金属化，使基片上下铜膜充分连通，微带板充分接地。

图4 印制板图

依据原理图设计制作出最终的实物如图5所示。

图5 镜频抑制混频器实物图

4.3、部件测试及结果

在对镜频抑制混频器进行测试时，中频信号取60 MHz；本振信号频率为3.36 GHz，功率为3 dBm；射频信号频率为3.3 GHz，功率为0 dBm，则其相对于3.36 GHz本振信号的镜像频率为3.42 GHz。测试结果如图6、图7所示。从图中可以得出镜频抑制度 为23.7 dB。单边带调制(Single Band Modulator，SBM)测试时，本振信号为3.06 GHz，中频信号60MHz，射频信号取下边带，信号频率为3.0 GHz，测试结果如图8和图9所示。结果显示，对上边带的抑制度为37.7 dB，射频本振隔离度为26.67 dB。

图6 需要的中频信号频谱