Details

Работа посвящена исследованию и разработке диодных кольцевых смесителей с последующим моделированием в среде Micro-Cap. Цель работы – разработка диодного кольцевого смесителя. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1. Выявлена актуальность применения смесителей в СВЧ-системах. 2. Изучены схемы двойных балансных смесителей и принцип их работы. 3. Проведён сравнительный анализ типовых схем, выделены преимущества и недостатки диодных кольцевых смесителей. 4. Разработана принципиальная схема диодного кольцевого смесителя. 5. Проведено моделирование в Micro-Cap на низких и высоких частотах. 6. Проведён сопоставительный анализ результатов моделирования и теоретических данных. В работе проведён анализ структур двойных балансных диодных смесителей. Разработана принципиальная схема классического диодного кольцевого смесителя, выполнено её моделирование во временной и частотной областях. Разработан LC-фильтр для подавления гармоник высшего порядка, проведена оценка уровня подавления гармоник. Показано, что потери преобразования на высоких частотах ожидаемо увеличились по сравнению с низкими частотами, однако, подавление гармоник улучшилось. Результаты применимы в областях 5G-связи, радаров, радиоастрономии и учебного моделирования. При исследованиях использованы ресурсы: среда моделирования Micro-Cap 12, база данных научных публикаций IEEE Xplore, средства поиска научной литературы.

Object of study is devoted to the research and development of diode ring mixers, followed by simulation in the Micro-Cap environment. The aim is to develop a diode ring mixer. The following tasks were solved: 1. The relevance of using mixers in microwave systems is identified. 2. The circuit configurations of double balanced mixers and their operating principles are studied. 3. A comparative analysis of typical mixer circuits is carried out, the advantages and disadvantages of diode ring mixers are highlighted. 4. A circuit diagram of a diode ring mixer is developed. 5. Simulations are performed in Micro-Cap at low and high frequencies. 6. A comparative analysis of simulation results and theoretical data is conducted. As a result of the study, an analysis of double balanced diode mixer configurations is carried out. A circuit diagram of a classical diode ring mixer is developed, and its simulation is performed in the time and frequency domains. An LC filter is designed to suppress higher-order harmonics, and the level of harmonic suppression is evaluated. It is shown that conversion losses at high frequencies are predictably increased compared to low frequencies, however, harmonic suppression is improved. The results are applicable in the fields of 5G communications, radar, radio astronomy, and educational simulation. The following resources were used in the research: Micro-Cap 12 simulation environment, IEEE Xplore scientific publication database, and scientific literature search tools.