W波段諧波功率合成倍頻技術(shù)研究.pdf

1、毫米波是整個(gè)電磁頻譜不可或缺的一段。毫米波以其頻帶寬、波長(zhǎng)短為特征，在通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感、射電天文等許多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)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(hào)通過(guò)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(dòng)態(tài)和相關(guān)基本理論，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)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(dǎo)T形節(jié)的四路功率合成三

2、倍頻器。倍頻器采用波導(dǎo)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?duì)形式的電路結(jié)構(gòu)。倍頻電路的研制采用“場(chǎng)”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(jī)結(jié)合起來(lái)。首先通過(guò)曲線擬合得出變?nèi)莨芙Ｋ璧南嚓P(guān)參數(shù)，并建立變?nèi)莨苣Ｐ停硪环矫娼⑤斎胼敵鲞^(guò)渡、濾波器等無(wú)源結(jié)構(gòu)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(jìn)行諧波平衡優(yōu)化仿真，得到最佳的倍頻電路匹配結(jié)構(gòu)。最后加工電路、裝配、實(shí)測(cè)。
　　所研制

3、的單路三倍頻器，在驅(qū)動(dòng)功率為100mW時(shí)，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(yīng)倍頻效率達(dá)10.3％。所研制的雙路三倍頻器，在驅(qū)動(dòng)功率為200mW時(shí)，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(yīng)的倍頻效率達(dá)10.1%。所