亞毫米波倍頻技術(shù)研究.pdf

1、亞毫米波技術(shù)在空間探測(cè)、國(guó)土安全、雷達(dá)成像、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等眾多領(lǐng)域具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)，特別是亞毫米波無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)已經(jīng)吸引了廣泛關(guān)注。在亞毫米波無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，本振源是亞毫米波固態(tài)收發(fā)系統(tǒng)的核心部件。然而，如今大多亞毫米波源都比較笨重、昂貴、低效和低溫工作，亞毫米波倍頻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)亞毫米波固態(tài)源的有效方法。在掌握亞毫米波倍頻器研究現(xiàn)狀、深入分析倍頻器理論和技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，本文主要對(duì)亞毫米波三倍頻器和二倍頻器進(jìn)行了研究。在研究中，利用

2、非線(xiàn)性電路分析軟件ADS和三維電磁場(chǎng)仿真軟件HFSS對(duì)電路性能進(jìn)行協(xié)同仿真、分析和優(yōu)化。
　　在三倍頻器的研究中，對(duì)110GHz三倍頻器進(jìn)行了研究。該三倍頻器采用商用肖特基勢(shì)壘變?nèi)荻O管作為非線(xiàn)性倍頻器件，采用微帶線(xiàn)作為倍頻電路主傳輸線(xiàn)。倍頻器電路為單管串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該三倍器在91.5GHz處獲得了6％的最大倍頻效率，倍頻效率大于2%的帶寬大于5GHz，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果變化趨勢(shì)一致性良

3、好。
　　在二倍頻器的研究中，對(duì) D波段寬帶平衡二倍頻器進(jìn)行了研究。該倍頻器選擇商用肖特基勢(shì)壘阻性二極管作為非線(xiàn)性倍頻器件。二倍頻器利用電磁場(chǎng)模式正交特性來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入和輸出電路的隔離，從而實(shí)現(xiàn)寬帶特性；二倍頻器集電路結(jié)構(gòu)的寬帶特性和倍頻阻性器件的寬帶特性為一體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該二倍頻器的倍頻效率典型值達(dá)到2.5%，最大倍頻效率大于4%，倍頻效率大于2%的帶寬大于15GHz。該二倍頻器性能優(yōu)于國(guó)外一些商用產(chǎn)品的性能，足以滿(mǎn)足應(yīng)用要求。