毫米波倍頻源技術研究.pdf

1、隨著毫米波技術的迅猛發(fā)展以及電子系統(tǒng)的不斷更新?lián)Q代,其對毫米波頻率源的性能要求越來越嚴格。倍頻鏈路是實現(xiàn)毫米波頻率源的一種重要方式,它不僅能降低系統(tǒng)的振蕩頻率,同時兼具微波波段高的頻率穩(wěn)定度和低的相位噪聲等優(yōu)點。本文以倍頻鏈路為基礎,采用微波鎖相環(huán)+倍頻鏈路的方式實現(xiàn)了104GHz倍頻源。
　　倍頻源的相位噪聲性能取決于基波信號源,這是本文的難點之一。本文首先對鎖相環(huán)的基本結構、傳遞函數(shù)及其噪聲模型進行理論分析。在此基礎上,采用鎖

2、相式頻率技術,設計了具有低相噪、低雜散的13GHz基波信號源。測試結果顯示13GHz鎖相環(huán)的相位噪聲達到-109.89dBc/Hz@10kHz;在2GHz帶寬范圍內(nèi),雜散抑制度優(yōu)于-70dBc。
　　倍頻鏈路中末級二倍頻器的倍頻效率直接決定了倍頻源的輸出功率,準確的二極管模型以及采用變?nèi)莨苁翘岣弑额l效率的關鍵所在。本文根據(jù)MA46H146變?nèi)莨艿?C-V曲線提取其關鍵物理參數(shù),并根據(jù)器件尺寸及經(jīng)典的物理公式,使用三維電磁仿真軟件H

3、FSS建立三維封裝模型。在此基礎之上,使用HFSS和ADS相結合的方法,設計了串聯(lián)單管結構的 F波段二倍頻器。測試結果表明,當輸入驅動功率為80mW,外加-5V偏置電壓時,二倍頻器在103GHz處的輸出功率達到12.6mW,倍頻效率達到15％。在104GHz處的輸出功率為7.7mW。目前,在此頻段,國內(nèi)還未見使用單管二倍頻器獲得相似的倍頻效率。而且,二倍頻器的仿真曲線和實測曲線一致性較好。
　　最后,本文對104GHz本振源模塊進