V波段寬帶倍頻源的研究.pdf

1、V波段(50～75GHz)作為毫米波頻段的一個大氣強衰減的頻段，在保密通信與毫米波星間鏈路等軍事和民用領域上有重要的應用價值。固態(tài)源是是毫米波系統(tǒng)中的核心部件，與基于二端口器件自由振蕩固態(tài)源相比，基于倍頻技術的固態(tài)源具有輸出頻率穩(wěn)定，低相位噪聲，以及寬頻帶工作等優(yōu)點，因此對V波段倍頻源技術的研究有重要的意義。本文設計了V波段寬帶、高效率、高輸出功率的二倍頻器，并完成了相關實驗研究工作，所取得的主要研究進展包括:
　　1、基于UMS

2、公司的Schottky變阻管DBES105a設計了V波段的寬帶二倍頻器。二倍頻的電路方式采用了簡單可靠的串聯(lián)式單路倍頻結構，并采用了雙管同向并聯(lián)的方法以提高功率容量。仿真設計的過程為:首先利用全波電磁仿真軟件對倍頻電路中除二極管以外的無源電路結構進行建模分析，得到其線性頻響特性，進而與二極管等效電路模型在電路級仿真軟件中聯(lián)合仿真并分析其非線性特性?；诖朔椒?，研制出基于DBES105a的V波段全波段的單路二倍頻器，其實驗測試表明，在50

3、～75GHz頻段內，輸入功率為18dBm時，二倍頻器的倍頻效率典型值為6％。在24dBm的驅動功率下，50～75GHz頻段內的倍頻輸出功率在8～12dBm之間。
　　2、為了進一步提高二倍頻器功率容量，基于單路二倍頻器模塊和波導3dB電橋及波導功率合成器，研制了一種V波段寬帶功率合成倍頻組件。設計了Ka波段E面分支波導的正交耦合器作為倍頻組件輸入端的3dB功分網絡，其工作頻段范圍為26～35GHz。同時采用E面Y型波導結形式設計了

4、V波段輸出合成網絡，工作頻段覆蓋整個V波段，即50～75GHz。將兩個單路二倍頻器和上述3dB功分器與合成器組合起來構成一組V波段二倍頻組件，實驗測試及數(shù)據(jù)分析表明，當輸入功率為27dBm時，在52～70GHz頻段內，該倍頻組件的輸出功率范圍是13～15dBm，對應的倍頻效率在4.5％～6.8％之間，組件中的兩個單路二倍頻器在同頻率范圍內輸入24dBm時的倍頻輸出功率范圍為10～13dBm。
　　3、采用混合集成電路結構設計了V波