随着智能移动终端的全球性普及,人类全面进入了“移动信息高速公路”时代,这大大促进了无线通信技术的发展,也对无线通信设备提出了越来越高的要求。在无线通信系统中,射频接收机处在系统的最前端,其性能的优劣对整个系统构成了最大,最直接的影响。射频接收机按构架分为两类,即超外差接收机和零中频接收机。由于具有极好的灵敏度和频率选择性,超外差结构被认为是最可靠的接收机解决方案,在无线通信系统中长期占据着重要地位。相比而言,零中频结构电路构架更为简单,易于集成,且不存在镜频干扰,更加符合当今射频接收机轻量化、低功耗的发展需求,然而传统零中频接收机却存在本振泄露和直流偏移等问题,稳定性和动态范围等方面均逊色于超外差结构。两种接收机构架的不同特点使得它们分别适用于不同的无线通信应用场景,互为补充。六端口技术出现于上世纪七十年代,最早用于微波功率测量,而后扩展到电压、电流、阻抗以及相位测量,并最终成为矢量网络分析仪的另一种实现方案。上世纪九十年代,六端口技术被引入到无线通信领域,成为一种全新的零中频接收机实现方案。六端口接收机可将被调制射频信号直接解调至基带信号,具有设计灵活,结构简单,线性度高等特点,在实现高频率、大带宽、多通道、多功能和多标准兼容等方面具有天然的技术优势,特别适用于短距高速无线接入、软件无线电和认知无线电等应用场景。基于此,近年来六端口接收机技术成为学术界的研究热点,具有广阔的发展前景。本文在无线通信范畴内对六端口技术进行了具有针对性的研究,并将其应用于具有不同调制模式和符号率被调信号的接收和解调中。具体内容包括:1.系统地介绍了六端口技术的发展过程,对六端口技术的基本理论进行了详细阐述,并解释了六端口接收机的工作原理。2.对宽带六端口结的研究。首先提出了一种可用于超宽带六端口结的超宽带功分器,利用两个双模谐振器组成一个超宽带并行滤波器作为威尔金森功分器的输入匹配网络,使得该功分器兼具极佳的超宽带滤波响应特性。而后提出了一种基于三线耦合结构的宽带开槽圆形贴片90°电桥,并结合90°Schiffman移相器设计了一个工作带宽为3.1~4.8GHz的平面宽带六端口结。最后提出了一种新型的宽带椭圆贴片功分器,再结合基于平行耦合线的宽带分支线电桥设计了另一个工作带宽5.5~9.5GHz的平面宽带六端口结。3.对小型化六端口解调技术(接收机技术)的研究。提出一种并联枝节蜿蜒线,应用该人工传输线设计了一个小型化六端口结,该六端口结的电路尺寸仅为传统结构的25%。在此基础上实现了一个中心频率2.4GHz的小型化六端口解调器(接收机),利用该解调器成功解调出符号率高达50Msymbols/s的QPSK信号。4.对毫米波六端口解调技术(接收机技术)的研究。利用陶瓷基片设计了一个中心频率35GHz的六端口结,以此为基础实现了一个毫米波六端口解调器(接收机)。最终利用该解调器成功解调出符号率最高为50Msymbols/s的QPSK、16-QAM和32-QAM信号。5.为与六端口接收机相对比,研制了一种TDD制式下的U波段毫米波收发机。该收发机中心频率为40.578GHz,工作带宽120MHz,其最大技术难点在于收发信号切换时间短,隔离度要求高。为解决收发切换时间的问题,研究实现了一个基于数模混合技术的快速AGC电路和一个基于四次方变换开环载波同步电路。为解决收发隔离的问题,设计了一个TDD毫米波收发前端。最终利用双中频结构实现了该毫米波收发机,并成功解调出56Msymbols/s的QPSK信号,实测误码率保持在10-6级。