S_Param SP1 Step=10 MHz Stop=4 GHz Start=0.1 GHz S-PARAMETERS 图 19 完成设置的 S 参数仿真控制器 0.51.01.52.02.53.03.50.04.0 -40 -30 -20 -10 -50 0 freq, GH 。

35、z dB(S(2,1) 图 20 滤波器的参数曲线21S 三、混频器性能仿真 1、混频器功能仿真 现对混频器的功能进行验证 ， 通过观察本振信号、输入射频信号和输出中频信号验证 混频器的混频功能 。
1.1、仿真原理图的建立 首先建立对混频器进行谐波平衡法仿真的电路原理图 ， 具体步骤如下 。
（1）新建一个电路原理图 ， 并以名称“mixer_hb”保存 。
（2）将完整的混频器电路和滤波器电路复制到新的电路原理图中 ， 并按照图 21 的方式连接起来 。
（3）选择“Sources-Freq Domain”元件面板 ， 并在面板中选择两个功率源 P_1Tone ， 插入到原理图中 ， 分别连接在混频器电路的射频输入端和本振输 。

36、入 端 。
图 21 滤波器与混频器的连接 （4）双击两个功率源 ， 按照下面的内容设置它们的参数 。
1PORT1 的参数为 a、P=dbmtow(RF_pwr) ， 表示功率源 PORT1 的输出信号功率为 RF_pwr dBm 。
b、Freq= RF_freq GHz ， 表示功率源 PORT1 的输出信号频率为 RF_freq GHz 。
2PORT2 的参数为 a、P=dbmtow(LO_pwr) ， 表示功率源 PORT2 的输出信号功率为 LO_pwr dBm 。
b、Freq= LO_freq GHz ， 表示功率源 PORT2 的输出信号频率为 LO_freq GHz 。
完成设置的功率源如图 22 所示 。

37、 VAR VAR1 LO_freq=3.6 LO_pwr=10 RF_freq=3.8 RF_pwr=-20 Eqn Var 图 22 滤波器与混频器的连接 图 23 VAR 控件中的变量 （5）单击工具栏中的【VAR】按钮 ， 在原理图中插入一个变量控件 ， 双击 变量控件 ， 按照下面的内容设置变量及其默认值： a、RF_pwr=-20 ， 表示变量 RF_pwr 的默认值为-20 dBm 。
b、RF_freq=3.8 ， 表示变量 RF_freq 的默认值为 3.8 GHz 。
c、LO_pwr=10 ， 表示变量 LO_pwr 的默认值为 10 dBm 。
d、LO_freq=3.6 ， 表示变量 LO_freq 的 。

38、默认值为 3.6GHz 。
完成设置的 VAR 控件如图 23 所示 。
（6）选择“Simulation-HB”元件面板 ， 兵在面板中选择一个终端负载插入 到原理图的输出端 。
（7）单击工具栏中的【GROUND】按钮 ， 在原理图中插入 3 个“地”， 分别连 接在 3 个端口元件的接地端 。
（8）在工具栏中单击【Insert Wire/Pin Lables】按钮 ， 在电路原理图的输 出端插入一个节点名称 Vout 。
这样就完成了仿真原理图的建立 ， 如图 24 所示 。
图 24 执行仿真的电路原理图 1.2、功能仿真 建立仿真原理图完毕 ， 下面进行混频器的功能仿真 ， 具体过程如下 。
（1）选择“Simulat 。

39、ions-HB”元件面板 ， 并在面板中选择一个谐波平衡法 仿真空着器 。
插入到原理图中 。
（2）双击平衡法仿真控制器 ， 按下面内容对它的参数进行设置： A、Freq1=RF_freq GHz ， 表示基波频率1的频率值与射频信号频率相同 。
B、Freq2=LO_freq GHz ， 表示基波频率2的频率值与本振频率相同 。
C、Order1=3 ， 表示基波频率1的次数为 3 。
D、Order2=3 ， 表示基波频率2的次数为 3 。
完成设置的谐波平衡法仿真控制器如图 25 所示 。
HarmonicBalance HB1 Order2=3 Order1=3 Freq2=LO_freq GHz Freq1=RF_fre 。

40、q GHz HARMONIC BALANCE 2468101214016 -150 -100 -50 -200 0 freq, GHz dBm(Vout) 图 25 完成设置的谐波平衡仿真控制器 图 26 Vout 信号的频谱 （2）单击工具栏中的【Simulate】按钮执行仿真 ， 并等待仿真结束 。
（3）仿真结束后 ， 系统弹出数据显示窗口 ， 在数据显示窗口中加入一个关于 Vout 频谱的矩形图 ， 如图 26 所示 。
从图中可以看出 ， Vout 信号中含有多种频 率成分 。
（4）在数据显示窗口中插入一个关于索引值 Mix 的数据列表 ， 显示输出信号 的频率成分以及对应的谐波索引值 。
如图 27 所示 。
（5） 。

41、双击图 26 所示的矩形图 ， 在弹出的窗口中选择【Plot Options】选项卡 ，在【Select Axes】项中选择 x 轴 ， 取消【Auto Scale】选项 ， 并设置矩形图中 x 轴的显示范围为 0500MHz ， 单击【OK】按钮确认 。
此时图中只显示 Vout 信 号中频率为 0500MHz 的部分 ， 在图中插入一个标记 ， 观察 200MHz 频率分量的 功率值 ， 如图 28 所示 。
freq 0.0000 Hz 200.0 MHz 400.0 MHz 3.400 GHz 3.600 GHz 3.800 GHz 4.000 GHz 7.000 GHz 7.200 GHz 7.400 GHz 7.6 。

42、00 GHz 7.800 GHz 10.80 GHz 11.00 GHz 11.20 GHz 11.40 GHz 14.60 GHz 14.80 GHz 15.00 GHz Mix Mix(1)Mix(2) 0 1 2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 3 0 1 2 3 1 2 3 0 -1 -2 2 1 0 -1 3 2 1 0 -1 3 2 1 0 3 2 1 0500 -150 -100 -50 -200 0 freq, MHz dBm(Vout) Readout m1 m1 freq= dBm(Vout)=-31.826 200.0MHz 图 27 频率索引值列表 图 28 中频信 。

稿源：(未知)

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标题：课程设计|课程设计（论文）混频器的设计与仿真( 五 )