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W波段谐波振荡器的混合集成技术研究

宋辉  
【摘要】: 毫米波振荡源是毫米波系统的核心,是雷达、通信、电子对抗等毫米波系统的关键部件之一。毫米波电路和系统通常使用在军备和国防上,国外特别是部分军事强国在一方面大力发展本国毫米波技术,而另一方面对我国实行技术出口限制,因此,在这样的形势下,国内对毫米波振荡源技术进行研究有着及其重要的现实意义。 本文开展了W波段微带集成振荡源的研究工作,分析了振荡器的基本工作原理。采用国产GaAs Gunn二极管作为振荡源的有源器件,并分析了其工作原理与等效电路。在振荡器各部分电路的设计过程中,谐振器采用环形微带的形式,对其工作模式与特性进行了分析,并对其尺寸进行了仿真与优化。在偏置电路的设计之中,采用高低阻抗线的形式,研制了微带偏置滤波器,该滤波器对于基波与谐波在直流端的泄露均有较好的抑制能力。在微带到波导的转换设计中,本文分别设计了E面探针形式的过渡结构与鳍线形式的过渡结构,在实际电路中选用了探针过渡形式。 本文最终研制出W波段混合集成谐波振荡器,并进行了实验与测试,该振荡器输出频率为87.8GHz,输出功率为0.5mW。测试结果表明了本文的设计方案是合理的,为W波段振荡器的混合集成技术积累了一定的经验。


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