采用ADS的CMOS雙平衡混頻器設(shè)計
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因此，為實現(xiàn)上述目標(biāo)，我們需先對若干參數(shù)的取值范圍進(jìn)行限定，再根據(jù)其余參數(shù)間的互相關(guān)系對它們的取值范圍進(jìn)行選取，最后通過仿真結(jié)果的比對來選定一組相對最優(yōu)參數(shù)。
通過參考相關(guān)設(shè)計，先限定幾個關(guān)鍵參數(shù)：轉(zhuǎn)換增益需大于10dB，噪聲系數(shù)小于10，1dB壓縮點大于0dBm。通過利用ADS軟件仿真時的調(diào)諧功能(Tuning)。在這里再對其余參數(shù)的值進(jìn)行分段調(diào)整。通過多次優(yōu)化，最后選取M1～M4的溝道長、寬為0．6μm、170μm，M5、M6的溝道長、寬為0．6m、277μm，電流源取6mA，負(fù)載電阻為900Ω。設(shè)計時采用兩共柵的MOS管來實現(xiàn)恒流源，并在跨導(dǎo)源級加入反饋電阻Rf，這樣做可以使跨導(dǎo)變?yōu)樵瓉淼?／(1+GMRf)倍。恒流源及反饋電阻部分電路如圖2所示。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/155723.htm
2 仿真結(jié)果及分析
本次設(shè)計的混頻器的射頻信號輸入頻率范圍在2．4～2．5GHz。仿真時選取2．5GHz、-30dBm的射頻輸入信號，2．25GHz、5dBm的本振信號作為示例，CMOS管采用基于TSMC(臺積電)的0．25μm工藝的Bsim3_Model的V3．1模型，使用Agilent公司的ADS2008進(jìn)行仿真，以下為仿真結(jié)果及分析。
圖3中m1所標(biāo)為中頻輸出譜線，根據(jù)輸入射頻輸入信號為-30dBm可以算出混頻器的轉(zhuǎn)換增益為10．975dB。m2是同為二階產(chǎn)物的和頻輸出分量，幅度是相當(dāng)高的，不過要去除也是較容易的，只需在輸出端接一低通或帶通濾波器將其濾除即可。
表1所列為混頻器單邊帶與雙邊帶噪聲系數(shù)。當(dāng)混頻器輸出有用信號只存在于本振信號的一側(cè)，用單邊帶(SSB)噪聲系數(shù)來表征；與之相對應(yīng)的，若接收信號是均勻輻射譜，有用信號存在于兩個邊帶上，則需用雙邊帶(DSB)噪聲系數(shù)表示，在天文或遙感使用較多。由于鏡像噪聲的影響，單邊帶噪聲系數(shù)一般要高出3dB，故為了參數(shù)美觀，大部分混頻器在不做特殊說明的情況下僅將雙邊帶噪聲系數(shù)標(biāo)示出來，而實際應(yīng)用中大部分是需要單邊帶噪聲系數(shù)作為重要參考的，這是大家需要注意的。
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