正交混频器（Quadrature hybrids）的设计及仿真案例分享
Quadrature hybrids（正交混频器或90度功分器）是一种微波和射频电路组件，用于将输入信号分成两个相位差约为90度（或正交）的输出信号。它们通常用于无线通信系统、雷达、天线系统和其他射频电子设备中，以实现信号的相位控制、信号分集、干扰抵消和其他应用。
它有两个输入端（通常标记为A和B）和两个输出端（通常标记为C和D）。
当信号应用于输入端A时，输出端C将具有与输入端A相同幅度但相位差约为0度的信号，而输出端D将具有与输入端A相同幅度但相位差约为90度的信号。
其散射矩阵如下图所示：
以设计一个中心频率为3.6GHz，各端口微带线特征阻抗均为50ohm的的正交混频器为例，可以计算出构成器件的各部分微带线特征阻抗分别为50ohm和35.35ohm。
使用ANSYS Circuit进行电路分析，由计算出微带线的特征阻抗计算各部分微带线的特征尺寸。
然后建立整个电路模型，设置计算参数。
计算结束后查看计算结果：
可以看到，设计符合预期。接下来，使用HFSS 3D Layout建立器件的版图。首先对器件的各个图层进行定义。
查看3D效果
接下来进行版图绘制，本次设计使用两种版图设计方案
方案一
方案二
对端口进行定义，然后设置计算参数进行计算。两种设计方案结果如下：
方案一结果
方案二结果
可以看出，两种版图设计方案与设计的中心频率有一定偏离，还需要对版图进行微调，以符合设计的要求。这里本文就不予以展开讨论。
接下来查看方案二工作时的电场分布云图：
视频结果请查看公众号视频
为了进一步验证仿真结果的准确性，我们将HFSS 3D Layout中的版图设计导出到HFSS中进行仿真，仿真结果如下：
设计方案三维模型
可以看到二者计算结果几乎相同，仿真结果的准确性可以保证。
-
混频器
+关注
关注
10文章
679浏览量
45667 -
射频电路
+关注
关注
35文章
425浏览量
43254 -
功分器
+关注
关注
4文章
135浏览量
27177 -
HFSS仿真
+关注
关注
3文章
12浏览量
9840 -
Layout设计
+关注
关注
1文章
13浏览量
1601
发布评论请先 登录
相关推荐
请问ADS如何仿真混频器芯片
软件无线电中正交数字混频器的设计与硬件实现
基于FPGA的正交数字混频器的设计与验证
如何实现实用混频器的仿真设计
工商网监
评论