Vertical Coupling 구조를 이용한 광대역 단일 평형 다이오드 혼합기의 설계

Design of a Broadband Single Balanced Diode Mixer Using a Vortical Coupling Structure

본 논문에서는 vertical coupling이라는 새로운 구조를 통해 구현한 광대역 rat race ring을 이용하여 광대역 단일 평형 다이오드 혼합기를 설계 및 구현하였다. RF주파수 범위는 $1.5{\sim}3$ GHz, LO의 주파수 범위는 $1.64{\sim}3.14$ GHz의 광대역 주파수 범위에서 140 MHz의 IF 주파수를 선택하였다. 입력되는 LO 신호가 2.74 GHz에서 6 dBm, RF의 입력 신호가 2.6 GHz에서 40 dBm일 때의 출력 포트(IF)에서의 변환손실은 7.5 dB와 30 dB의 RF와 LO의 우수한 격리도를 측정 결과에서 각각 나타내었다. $1.5{\sim}3$ GHz의 광대역 RF주파수 범위 내에서 평균 10 dB의 변환손실과 30 dB의 높은 RF와 LO 격리도, 45 dB의 LO와 IF 격리도를 측정결과에서 각각 나타내었다.

In this paper, a broadband single balanced mixer is presented using a wideband rat-race implementation by vertical coupling. Frequency is selected as $1.5{\sim}3$ GHz for RF, $1.64{\sim}3.14$ GHz for LO, and 140 MHz for IF signals. When LO signal with 6 dBm at 2.7 GHz is injected, a conversion loss of 7.5 dB and RF to LO isolation of 30 dB are obtained. Also, an average conversion loss of 10 dB, RF to LO isolation of 30 dB, and LO to IF isolation of 45 dB are obtained for frequency band of $1.5{\sim}3$ GHz.