亞毫米波倍頻技術(shù)研究.pdf

1、亞毫米波技術(shù)在空間探測、國土安全、雷達成像、醫(yī)學、生物學等眾多領域具有越來越廣泛的應用前景。近年來，特別是亞毫米波無線系統(tǒng)已經(jīng)吸引了廣泛關(guān)注。在亞毫米波無線系統(tǒng)中，本振源是亞毫米波固態(tài)收發(fā)系統(tǒng)的核心部件。然而，如今大多亞毫米波源都比較笨重、昂貴、低效和低溫工作，亞毫米波倍頻技術(shù)是實現(xiàn)亞毫米波固態(tài)源的有效方法。在掌握亞毫米波倍頻器研究現(xiàn)狀、深入分析倍頻器理論和技術(shù)原理的基礎上，本文主要對亞毫米波三倍頻器和二倍頻器進行了研究。在研究中，利用

2、非線性電路分析軟件ADS和三維電磁場仿真軟件HFSS對電路性能進行協(xié)同仿真、分析和優(yōu)化。
　　在三倍頻器的研究中，對110GHz三倍頻器進行了研究。該三倍頻器采用商用肖特基勢壘變?nèi)荻O管作為非線性倍頻器件，采用微帶線作為倍頻電路主傳輸線。倍頻器電路為單管串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)的特點。實驗結(jié)果表明，該三倍器在91.5GHz處獲得了6％的最大倍頻效率，倍頻效率大于2%的帶寬大于5GHz，且實驗結(jié)果與仿真結(jié)果變化趨勢一致性良

3、好。
　　在二倍頻器的研究中，對 D波段寬帶平衡二倍頻器進行了研究。該倍頻器選擇商用肖特基勢壘阻性二極管作為非線性倍頻器件。二倍頻器利用電磁場模式正交特性來實現(xiàn)輸入和輸出電路的隔離，從而實現(xiàn)寬帶特性；二倍頻器集電路結(jié)構(gòu)的寬帶特性和倍頻阻性器件的寬帶特性為一體。實驗結(jié)果表明，該二倍頻器的倍頻效率典型值達到2.5%，最大倍頻效率大于4%，倍頻效率大于2%的帶寬大于15GHz。該二倍頻器性能優(yōu)于國外一些商用產(chǎn)品的性能，足以滿足應用要求。