18-40GHz寬帶脈沖檢波器研究.pdf

1、檢波器是毫米波電路系統(tǒng)常用微波器檢測(cè)件之一,國內(nèi)對(duì)于毫米波檢波器技術(shù)研究在正切靈敏度、駐波比等參數(shù)方面已有一定成熟度,但對(duì)脈沖檢波器響應(yīng)時(shí)間參數(shù)的研究相對(duì)較少。本文旨在設(shè)計(jì)18-40GHz寬帶毫米波電路脈沖檢波器,檢波器在工作頻段實(shí)現(xiàn)線性檢波,脈沖響應(yīng)時(shí)間達(dá)到ns量級(jí)。
　　本文在了解檢波器基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀和水平、傳輸線基本理論、脈沖基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,選擇Agilent公司零偏梁氏引線肖特基勢(shì)壘二極管HSCH-9161,分別采用

2、串聯(lián)和并聯(lián)檢波方案,進(jìn)行檢波電路參數(shù)仿真及優(yōu)化,并在此基礎(chǔ)上完成了基片、腔體的制作、加工,后期指標(biāo)測(cè)試工作。
　　論文中詳細(xì)介紹了微波毫米波、脈沖信號(hào)和二極管的基礎(chǔ)知識(shí),使用微波仿真軟件ADS對(duì)串、兩種方案的檢波器電路結(jié)構(gòu)中匹配電路進(jìn)行原理圖和版圖聯(lián)合仿真和優(yōu)化;其中使用HFSS優(yōu)化低通濾波器模型,CST優(yōu)化波導(dǎo)到微帶的鰭線過渡模型,將兩優(yōu)化模型并分別導(dǎo)出S2P文件,導(dǎo)入到ADS整體電路中進(jìn)行優(yōu)化。電路設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)是對(duì)二極管

3、的寬帶匹配,由于課題要求帶寬較寬,本文在有一定損耗的基礎(chǔ)上,折中考慮靈敏度和駐波比,進(jìn)行電路寬帶匹配設(shè)計(jì)。串聯(lián)和并聯(lián)檢波方案的優(yōu)化結(jié)果均滿足線性檢波,檢波響應(yīng)時(shí)間為ns量級(jí),駐波比小于1.5。最后測(cè)試結(jié)果顯示,檢波器均為線性檢波,其中18-40GHz串聯(lián)檢波器低頻段部分頻段的VSWR超出指標(biāo)要求,脈沖響應(yīng)時(shí)間為ns量級(jí);Ka頻段沒有測(cè)試其頻率響應(yīng)時(shí)間,檢波輸出脈沖波形失真較小;并聯(lián)檢波器VSWR全頻段內(nèi)小于2.5,但檢波輸出脈沖波形有較