Hybrid-Integrated Balanced Subharmonic Mixer of the Millimeter Range With Low Conversion Losses

В роботі всебічно досліджено запропоновану топологію гібридно-інтегральної схеми балансного субгармонічного змішувача, ефективну при використанні у міліметровому діапазоні довжин хвиль. Детально висвітлено принцип роботи змішувача, запропоновано його модель у термінах теорії довгих ліній, на базі якої у першому наближенні розраховано розміри елементів топології інтегральної схеми. Уточнення розмірів проведено в програмі електродинамічного аналізу CST MicrowaveStudio. За результатами розрахунків було виготовлено зразки змішувачів і проведено їх експериментальне дослідження. Окремо детально розглянуто процес генерації холостих частот у змішувачі. Теоретично доведено, що, на відміну від балансних змішувачів, які працюють на основній гармоніці гетеродина, у запропонованому змішувачі коливання на частоті дзеркального каналу прийому і сумарній комбінаційній частоті виникають як хвилі з однаковою поляризацією поля, які поширюються в напрямку сигнального входу змішувача. З метою використання енергії зазначених хвиль був розроблений і виготовлений змішувач, який містив фільтр дзеркального каналу. Експериментальне дослідження цієї гібридно-інтегральної схеми продемонструвало суттєве зменшення втрат перетворення (приблизно на 1.5 дБ) порівняно зі схемою без фільтра. Отримані в результаті роботи параметри змішувача – втрати перетворення на рівні 6 дБ при необхідній потужності гетеродина порядку 2.5 мВт – дозволяють з успіхом використати розроблений гібридно-інтегральний змішувач в складі прийомопередавачів міліметрового діапазону довжин хвиль.