220GHz分諧波混頻器研究.pdf

1、太赫茲（Terahertz，簡(jiǎn)稱THz）波在電磁波頻譜中具有重要的地位，在頻域上它介于宏觀經(jīng)典理論和微觀量子理論之間，是微波技術(shù)和光電子技術(shù)的交叉領(lǐng)域。由于THz波的量子能量很低而且頻率極高，從而THz波器件和系統(tǒng)具有低噪聲系數(shù)、寬頻帶特性的優(yōu)點(diǎn)，所以太赫茲波有很重要的研究?jī)r(jià)值。
　　混頻器是射電天文學(xué)、無(wú)線電通信、遙控、遙感、雷達(dá)、電子對(duì)抗，以及微波測(cè)量等系統(tǒng)中的核心部件。在頻率為220GHz附近的電磁波因?yàn)樘幵趥鞑ニp相對(duì)較小

2、的大氣“窗口”，可以用于雷達(dá)、干擾和抗干擾及保密通信等系統(tǒng)，因此220GHz混頻技術(shù)具有很高的研究?jī)r(jià)值。
　　本文研制了兩種分諧波混頻器，采用了基于肖特基勢(shì)壘二極管及懸置微帶線的電路結(jié)構(gòu)。其中未加直流偏置的混頻器由射頻輸入電路、本振輸入電路、本振濾波電路、中頻濾波電路、中頻輸出電路組成，而另外一種加直流偏置的混頻器比之多出偏置電路這一部分。射頻信號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)WR4輸入，經(jīng)波導(dǎo)到懸置微帶的探針過(guò)渡輸入到懸置微帶電路，本振信號(hào)則由減高

3、波導(dǎo)WR10經(jīng)探針過(guò)渡輸入到懸置微帶電路。依據(jù)電路結(jié)構(gòu)，綜合考慮肖特基勢(shì)壘二極管寄生參數(shù)與非線性參數(shù)，通過(guò)優(yōu)化分諧波混頻器匹配電路，降低分諧波混頻器變頻損耗。
　　測(cè)試表明，未加直流偏置的混頻器在本振信號(hào)100GHz，射頻信號(hào)224.5GHz時(shí)得到最低的變頻損耗27dB；加直流偏置的混頻器在本振信號(hào)100GHz，射頻信號(hào)224.5GHz時(shí)得到最低的變頻損耗28.6dB。本文對(duì)220GHz混頻器設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分