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TechnicalFeature 技术特写

高线性FET阻性混频器的设计

Design of Highly Linear FET Resistive Mixers

Matthew S. Clements
Department of Electrical and Computer Engineering, University of California,
Davis, Calif.
Steve E. Avery and Richard Barber
Cobham Advanced Electronics Solutions, San Jose, Calif.

混 频器负责将信号转换为不同的频率，是必 振驱动、端口隔离、噪声、电压驻波比以及线
混频器的设计需要综合考虑变频损耗、本
不可少的射频前端组件。它们将一个信号
与目标信号混合，通过外差原理形成中频。混 性度等因素。这些参数对整体系统性能，尤其
频器在理想情况下可以输出干净的信号频谱， 是动态范围具有重大影响。主要来说，绝大部
然而实际通常会夹杂许多无用的杂散信号。此 分系统设计都需要线性度高、变频损耗低、失
外，电路寄生效应和器件非线性会进一步产生 真度低的混频器。而这些恰好是基于FET的混频 可扩展的5G 矢量网络分析仪方案
混频杂散信号，从而限制系统性能。混频器可 器的优势所在。 其他CobaltFx扩展模块
以由各种类型的器件实现，包括二极管、场效 基于FET的混频器的工作方式既可以是有源 合作方
应管（FET）和双极型晶体管（BJT）。每种器 的也可以是无源的。在有源模式下，FET通常加 窄带分段 全频覆盖
件均有自己的优势和劣势。 了直流偏置作为放大器，但栅极接近夹断。本

Gate Bias RF Filter 我们新的FET1854扩展模块发布后，Coppermountain的
CobaltFx系列矢网为您提供了一套可扩展的经济型5G测试
Z RF
方案。用2端口或者4端口的9G/20G usb矢网-CobaltFx
配合波导频段- 系列，可扩展至如下频段：18-54GHz、50-75GHz、60-
Z LO FEV-15: 50 GHz-75 GHz
M1 RF FEV-12: 60 GHz-90 GHz 90GHz和75-110GHz。用户可根据实际的测试需求装配
FEV-10: 75 GHz-110 GHz 扩展模块，但是只需要选择某一个型号的CobaltFx 矢网。
IF
LO 扩展模块规格书:
IF Filter Cobalt矢网 频率范围：18GHz到54GHz
动态范围:18–40 GHz:138 dB (140 dB 典型值.)
图1：FET阻性混频器。 40–50 GHz:136 dB (138 dB 典型值.)
50–54 GHz:114 dB (120 dB 典型值)
频率扩展是VNA软件提供的标准功能
gd(V g) gd(t)
I ds *基于具体选择的Cobalt型号
LO

RF 动态范围 TM
V th V g 135-152* dB, 典型值 让测试触手可及
0 0 测试时间
V ds
10 or 15 µs/点* 请参阅我们新的FET扩展模块：http://bit.ly/fetextenders
V o = V LOcos(wt)
t 中国（含香港地区）代理商：南京舜特科通信技术有限公司， 025-52635773 / 025-52632557

(a) (b)
图2：随本振和射频在线性区域变化而变化的FET直流IV曲线(a)和FET沟道 TM
1
电导调制波形(b) 。

30 Microwave Journal China 微波杂志 May/Jun 2018 www.coppermountaintech.com