Источник: Проблемы телекоммуникаций-2008. Материалы Второй Международной научно-технической конференции, 20-23 мая 2008г., Киев-2008. - 360стр.


Проблемы создания субгармониковых смесителей СВЧ диапазона для аппаратуры телекоммуникаций

Левченко Л.В., руководитель профессор кафедры АТ Воронцов А.Г., ДонНТУ, факультет КИТА

В настоящее время частотный ресурс околоземного пространства в освоенных диапазонах истощается, наблюдаются тенденции к сдвигу несущих частот приемопередатчиков телекоммуникационных систем в миллиметровую область СВЧ диапазона. Это дает практическую возможность реализации широкополосных систем связи для целей телекоммуникации.
Таким образом, построение таких приемопередатчиков, а, следовательно, и смесителей, как их неотъемлемой составляющей – важная задача, и ее важность будет только возрастать со временем в соответствии с тенденциями развития телекоммуникаций.
При смещении несущей частоты в миллиметровую область усложняется решение следующих задач, характерных при построении смесительного узла[1]:

  1. Реализация гетеродина с достаточно высокой стабильностью частоты сигнала
  2. Обеспечение достаточного уровня мощности сигнала гетеродина
  3. Минимизация уровня собственных шумов гетеродина

Кроме того, возрастает сложность реализации элементов смесителя с достаточной степенью точности, в частности, цепей развязки.
При использовании смесителей с субгармониковой накачкой, которые работают на четных гармониках сигнала гетеродина, задача построения смесительного узла упрощается, так как уменьшается частота сигнала гетеродина. Это в свою очередь приводит к упрощению достижения необходимого уровня мощности сигнала гетеродина, а также к увеличению линейных размеров смесителя, что облегчает достижение нужной точности при аппаратной реализации смесителя.
Таким образом, цель исследовательской работы заключается в расширении области применения субгармониковых смесителей в СВЧ приемопередатчиках радиоканалов телекоммуникационных систем.
В результате анализа процессов развязки и согласования цепей сигналов в смесителе [2] предложена наиболее простая топология смесителя, работающего на второй гармонике сигнала гетеродина (рисунок 1).

Принципиальная схема смесителя, 
работающего на второй гармонике сигнала гетеродина

Рисунок 1 – Принципиальная схема субгармоникового смесителя

Моделирование такой топологии в пакете Microwave Office для частоты входного сигнала 1296МГц, частоты сигнала гетеродина 576МГц и сигнала промежуточной частоты 144МГц позволяет достичь вполне удовлетворительных характеристик, в частности, реализации потерь преобразования смесителя не хуже 11,5дБ.
Результаты исследований, проведенных на относительно низких частотах, позволили установить некоторые особенности смесителей данного типа, подтвердить целесообразность использованных методов экспериментально. Полученный опыт может быть применен при проектировании СВЧ смесителя К-диапазона.


Литература

  1. Проектирование радиоприемных устройств. Под ред. А П. Сиверса: Учебное пособие для ВУЗов. М.: Советское радио, 1976г.
  2. Микроэлектронные устройства СВЧ. Под ред. Г.И. Веселова. – М.: Высшая школа, 1988. – 280с.


©ДонНТУ, Левченко Лилия Владимировна