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宽带毫米波倍频器的设计

李宏根  
【摘要】: 毫米波倍频器件可以降低毫米波设备的主振频率并扩展工作频段。同时,又把微波设备所具有的调制解调特性扩展到毫米波波段。目前小功率的短毫米波、亚毫米波固态源主要依靠倍频方法实现。 本文主要介绍了输出为27~42GHz的宽频带毫米波三倍频器设计制作与调试。其中主要涉及了二极管对的设计,匹配电路,高、低通滤波电路的、微带到波导的过渡结构等。 第一部分中,本文对毫米波以及毫米波倍频器进行了概述,介绍了毫米波倍频器的研究背景和发展情况,给出了毕业设计的任务和相关指标。 第二部分中,主要阐述了设计倍频器件的相关理论知识。其中包括:倍频器的偶次和奇次倍频的实现方式,本设计所采用的阻性二极管对反向并联结构以及此结构的谐波特性;目前工程上主要应用的二极管以及各种二极管的分类和特点;结合了本设计中用到的传输材料,对包括微带、带状线、波导在内的传输线理论进行了简单的阐述,单列出一节内容详细分析了近年来才发展起来的介质集成波导理论;阐述了滤波器相关理论,从滤波器的主要参数、滤波器原型、设计方法等方面进行表述;结合目前工程设计上主要采用的方法讲述了波导过渡的理论和方法。 第三部分介绍了毫米波三倍频器的高、低通滤波器仿真、二极管对选择、匹配电路等详细的实际设计过程。 第四部分,讲述了毫米波三倍频器的加工、安装、以及测试过程。对实测结果和模拟仿真结果进行对比分析。总结出了一些有助于进一步改进设计的方法。


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