W波段諧波功率合成倍頻技術研究.pdf

1、毫米波是整個電磁頻譜不可或缺的一段。毫米波以其頻帶寬、波長短為特征，在通信、雷達、制導、遙感、射電天文等許多領域具有重要的應用價值。在毫米波頻段，研制輸出功率大、穩(wěn)定性高、噪聲性能好的基頻振蕩器已變得困難，而利用較低頻率的信號通過倍頻產(chǎn)生高次諧波則成為獲得毫米波源的重要途徑。
　　本文介紹了毫米波倍頻器的發(fā)展動態(tài)和相關基本理論，并在此基礎上設計了基于肖特基變?nèi)荻O管的W波段單路三倍頻器、雙路三倍頻器和基于波導T形節(jié)的四路功率合成三

2、倍頻器。倍頻器采用波導和微帶線混合集成的電路形式。為提升輸出功率，倍頻器采用變?nèi)莨軐π问降碾娐方Y構。倍頻電路的研制采用“場”與“路”聯(lián)合仿真的方法，將電路的線性部分與非線性部分有機結合起來。首先通過曲線擬合得出變?nèi)莨芙Ｋ璧南嚓P參數(shù)，并建立變?nèi)莨苣Ｐ停硪环矫娼⑤斎胼敵鲞^渡、濾波器等無源結構模型并仿真。然后將仿真數(shù)據(jù)與建立好的變?nèi)莨苣Ｐ凸餐M行諧波平衡優(yōu)化仿真，得到最佳的倍頻電路匹配結構。最后加工電路、裝配、實測。
　　所研制

3、的單路三倍頻器，在驅動功率為100mW時，在105GHz-110GHz頻帶內(nèi)輸出功率在5mW以上；在110GHz處輸出功率為9.03mW；最大輸出功率為108.9GHz處的10.25mW，相應倍頻效率達10.3％。所研制的雙路三倍頻器，在驅動功率為200mW時，在101GHz-108GHz頻帶內(nèi)輸出功率在10mW以上,在110GHz處輸出功率為9.15mW；最大輸出功率為103.8GHz處的20.23mW，相應的倍頻效率達10.1%。所