100-110GHz倍頻器的研制.pdf

1、毫米波是電磁波頻譜的重要組成部分之一，處于微波技術(shù)和光傳輸技術(shù)的交叉研究領(lǐng)域，在射電天文遙感技術(shù)、雷達(dá)和衛(wèi)星通訊等方面都具有重大的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和廣闊的實(shí)際應(yīng)用前景。
　　采用固態(tài)電路獲得毫米波信號(hào)一般有兩種主要途徑：由振蕩器直接產(chǎn)生或由較低頻段的微波、毫米波信號(hào)經(jīng)倍頻產(chǎn)生。其中，用倍頻方法產(chǎn)生的太赫茲波信號(hào)由于具有穩(wěn)定性好、主振頻率較低、工作頻段較寬、調(diào)制度較深等優(yōu)點(diǎn)而常常被優(yōu)先采用。本文對(duì)100-110 GHz倍頻器進(jìn)行研究，并

2、對(duì)其中一種倍頻器電路進(jìn)行了加工、制作及測(cè)試。由于三毫米波位于大氣窗口頻段內(nèi)，因此本倍頻器的設(shè)計(jì)可以克服通常毫米波在大氣中傳播衰減嚴(yán)重的缺點(diǎn)。該倍頻器采用基于輸入鰭線匹配網(wǎng)絡(luò)、輸出懸置微帶匹配網(wǎng)絡(luò)、偏置濾波網(wǎng)絡(luò)和肖特基勢(shì)壘二極管的不平衡-平衡電路結(jié)構(gòu)，具有隔離度較高、較易于分別對(duì)輸入和輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匹配等優(yōu)點(diǎn)。此外由于輸入奇模與輸出偶模的模式正交性，該二倍頻器無(wú)需額外的輸入、輸出濾波器，這有利于簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)和減小損耗。本文創(chuàng)造性地采用漸變單

3、面雙鰭線結(jié)構(gòu)作為輸入匹配網(wǎng)絡(luò)以減小輸入、輸出傳輸線間的不連續(xù)性，進(jìn)而減小倍頻損耗。輸入U(xiǎn)波段信號(hào)通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)WR19饋入，二倍頻器信號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)WR10饋出。為了進(jìn)一步增大輸出信號(hào)功率，本文還研制了一款W波段功率放大模塊。
　　測(cè)試結(jié)果表明，在100-110 GHz頻段，二倍頻器的倍頻損耗最小可達(dá)12.9 dB，平均為16.7 dB。輸出功率最高可達(dá)0.5 dBm，對(duì)基波抑制較好。功率放大模塊可成功對(duì)100-110 GHz信號(hào)進(jìn)行