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《电子科技大学》 2008年
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亚毫米波二倍频器的研究

林元根  
【摘要】: 亚毫米波在电磁波频谱中占有很特殊的位置,因此,在学术上有很重要的学术价值,但目前在国内对亚毫米波倍频源的研究还寥寥无几。本文将肖特基势垒二极管和石英基片电路安装在波导腔体的中间,输入和输出均为标准波导。 采用固态电路获得亚毫米波信号源一般有两个途径:由各种振荡器直接获得和由毫米波频率经倍频获得。在亚毫米波范围内,通常采用半导体器件倍频方法获得固态源。该方法具有结构紧凑、调节比较容易、寿命长等优点。 本文首先详细分析了肖特基势垒二极管偶次倍频原理、FET倍频原理和谐波平衡法,并根据倍频器的设计理论,建立了电路拓扑结构。器件以串联的方式安装于输入波导与悬置微带线连接处的混合结上,可满足偶次倍频的要求。首先进行偶次倍频器的电路模型设计和仿真分析,利用负载牵引法得到最佳匹配负载,在设计输出匹配电路时,本课题提出了带偏置电路的悬置微带线到波导的过渡;然后进行输入匹配设计,在HFSS中进行仿真,利用lump Port来代替二极管,其嵌入阻抗设为二极管的输入阻抗,对关键参数进行了仿真和优化;最后,通过ADS和HFSS等软件的联合仿真设计出180GHz平衡式无源二倍频器和360GHz平衡式无源四倍频器,并且对180GHz二倍频器电路进行了加工、制作和测试。 测试表明,在178GHz~190GHz,倍频损耗平均为20.8dB,最小为16.8dB,基波被抑制。从目前的公开文献来看,这是国内第一次用固态电路倍频的方式得到了180GHz信号。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN771

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