Mixer test jig for millimeter wave Schottky diodes

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering | Licentiate thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2010
Major/Subject
Radiotekniikka
Mcode
S-26
Degree programme
Language
en
Pages
89 s. + liitt. 8
Series
Abstract
In this Licentiate's thesis, a mixer test jig for millimetre wave Schottky diodes has been designed, fabricated, and tested. With the mixer test jig different Schottky diodes can be tested and compared in the actual operating environment at the nominal design frequency of 183 GHz. The diode under test is mounted on a substrate and radio frequency (RF) and local oscillator (LO) impedance matching is performed with an integrated low-loss EH-tuner. The structure is simple, and the substrate with the diode can be easily changed. The performance of the mixer test jig is tested with a commercial Schottky diode (VDISC2T6). Single sideband (SSB) conversion loss measurement and noise measurement based determination of double sideband (DSB) conversion loss and mixer DSB noise o temperature are carried out. The measured SSB conversion loss at the signal frequency of. 183 GHz is 7.8 dB and at the image frequency of 181.04 GHz it is 8.5 dB with 2.3 mW LO power at 182.02 GHz. The measured SSB conversion loss at the signal frequency is 6.8 dB, when at the intermediate frequency the matching is optimized with an impedance tuner. In the noise-based measurements a diplexer is needed for LO source noise filtering. The measured DSB conversion loss is 4.9 dB and the mixer DSB noise temperature is 780 K with 2.1 mW LO power at 182.6 GHz with the intermediate frequency of 1.05 GHz. The measured SSB conversion losses are comparable to the best published results of fundamental mixers at 183 GHz. The noise measurement results are slightly worse because the instability of the LO source and the need of noise filtering.

Tässä lisensiaatintutkimuksessa on suunniteltu, valmistettu ja testattu testialusta millimetriaaltoalueen Schottky-diodeille. Testialustalla erilaisia Schottky-diodeja voidaan testata ja vertailla niiden varsinaisessa toimintaympäristössä nimellisellä 183 GHz:n suunnittelutaajuudella. Testattava diodi kiinnitetään substraatille Ja radiotaajuuden ja paikallisoskillaattoritaajuuden impedanssit sovitetaan integroidulla vähähäviöisellä EH-virittimellä. Testialustan rakenne on yksinkertainen, ja substraatti diodeineen voidaan vaihtaa helposti. Testialustan toiminta on testattu kaupallisella Schottky-diodilla (VDI-SC2T6). Yksisivukaistainen (SSB) sekoitusvaimennusmittaus sekä kohinamittauksiin perustuva kaksisivukaistainen (DSB) sekoitusvaimennus ja sekoittimen kohinalämpötila on määritetty. Mitattu SSB-sekoitusvaimennus 183 GHz:n signaalitaajuudella on 7,8 dB ja 181,04 GHz:n peilitaajuudella se on 8,5 dB, kun paikallisoskillaattoriteho on 2,3 mW 182,02 GHz:n taajuudella. Mitattu SSB-sekoitusvaimennus signaalitaajuudella on 6,8 dB, kun välitaajuudella sovitus on optimoitu impedanssivirittimellä. Kohinaan perustuvissa mittauksissa tarvitaan diplekseri poistamaan LO-lähteen kohinaa. Paras mitattu DSB-sekoitusvaimennus on 4,9 dB ja DSB-kohinalämpötila on 780 K käyttäessä 2,1 mW:n LO-tehoa 182,6 GHz:n taajuudella ja välitaajuuden ollessa 1,05 GHz. Mitatut SSB-sekoitusvaimennukset ovat verrattavissa parhaisiin julkaistuihin tuloksiin yksidiodiselle sekoittimelle 183 GHz:lla. Kohinamittaustulokset ovat hieman huonompia johtuen LO-lähteen epästabiilisuudesta ja tarvittavasta LO-lähteen kohinan suodatuksesta.
Description
Supervisor
Räisänen, Antti
Thesis advisor
Mallat, Juha
Louhi, Jyrki
Keywords
Schottky diode, Schottky-diodi, mixer test jig, testialusta, millimeter waves, millimetriaallot, conversion loss, sekoitusvaimennus, noise temperature, kohinalämpötila
Other note
Citation