本实用新型专利技术涉及振荡器领域，具体公开了一种3mm谐波振荡器，使用体效应管产生6mm信号，再采用谐波提取技术，开发3mm体效应振荡技术。整体结构由振荡腔、转换腔、管座、馈电端子、体效应二极管、介质谐振器及部分辅助部件组成。电路设计以传输型振荡电路为基础，利用体效应管的微波振荡独有的特性，产生微波信号。本实用新型专利技术优点是，与现有技术相比，该振荡器实现了体积小、高输出功率、低相噪、可靠性高等特点，具有单模工作、环境影响小、功能集成度高，易于批量加工及保证一致性等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及振荡器领域，具体涉及一种3_谐波振荡器。
技术介绍
随着毫米波技术的发展，毫米波技术已经广泛应用于汽车和直升飞机的自动驾驶、遥感技术、激光光谱技术和射电天文学等领域。特别在通信领域，由于毫米波自身特点，使其发挥着越来越重要的作用。振荡器是通信与雷达系统的关键部件，毫米波技术具有广泛的军事应用前景，尤其在3_波段，对于我国的国防以及相关领域都有极大的推动。由于3mm波段的波长已经非常短，所以要直接做到3mm体效应二极管，在工艺、材料等方面都有很难克服的困难。国外，如美国、俄罗斯、乌克兰等半导体工业比较发达的国家有了基于基波的3mm体效应二极管，但是性能都不是很好，工程应用上也有很大的不便和难度。国内，目前还没有基波3mm体效应二极管。在实际应用中，经常要采取适当的稳频措施以提高其频率稳定度。其中，高Q稳频腔、注入锁定、锁相环稳频是常用的三种方法。而广泛采用的稳频技术是附加高Q稳频腔来增加振荡回路的总储能，从而提尚振荡器频稳度。但是现同类技术多采用的反射型高Q腔稳频方式，输出功率较小，频稳度一般在10_4量级。虽然这种振荡器已在雷达、通讯卫星地面站成功的作为本振源和小功率发射源，但是这种反射型的外腔稳频振荡器具有明显的缺点，在受到外界条件(如负载、温度、电压等)的变化，有可能引起跳模等不稳定现象。主要表现在体积大、输出功率小、频率稳定度较差及受环境影响变化较大，难以满足测量精度较高的系统要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供3mm谐波振荡器，该振荡器利用已有的6mm体效应振荡技术，采用谐波提取技术，产生3mm信号。为了实现上述目的，本技术采用了以下的技术方案:一种3mm谐波振荡器，采用6mm体效应振荡技术，采取谐波提取技术，开发3mm体效应振荡技术。所述3mm谐波振荡器整体结构由振荡腔、转换腔、管座、馈电端子、体效应二极管、介质谐振器及部分辅助部件组成；所述3mm谐波振荡器的电路设计以传输型腔稳振荡电路为基础，利用体效应二极管的微波振荡独有的特性，产生微波信号，通过调节装有体效应二极管的管座在波导腔中距离短路板的位置，进行电路匹配，以改善输出微波信号的功率电平及频谱纯度性能；所述3mm谐波振荡器的传输型腔稳振荡电路主要由调配体效应二极管阻抗的短路板和控制频率的高Q腔组成；所述的体效应二极管安装在管座的一端，管座的另一端以特性阻抗为R的匹配负载为馈电端子，以抑制不需要的振荡模式，从而实现单谐调的目的。进一步的，所述振荡腔的功能作用是在其合适的尺寸条件下使体效应二极管产生微波振荡信号。进一步的，所述转换腔的功能作用是通过其合适的尺寸匹配将产生的微波信号由波导口有效输出。进一步的，所述介质谐振器的作用是对微波振荡器进行稳频，并对振荡频率做微调，产生需要的微波信号。有益效果:本技术与现有技术相比，具有以下有益效果:1.本技术通过将振荡器压窄、紧凑安装，选用较大功率输出的管芯和良好的匹配，克服现有技术中使用基波的3mm体效应二极管，工艺、材料等难克服的缺点，改善输出微波信号的功率电平及频谱纯度性能。同时在实际工作中性能良好，工程应用中使用方便，难度降低。2.本技术克服了目前广泛使用的反射型高Q腔稳频技术所产生的振荡器体积大、输出功率小、频率稳定度差及受到外界条件(如负载、温度、电压等)变化而可能引起跳模等不稳定的现象，难以满足测量精度较高的系统需求。实现了体积小、高输出功率、低相噪、可靠性高等特点，具有单模工作、环境影响小、功能集成度高，易于批量加工及保证一致性等优点。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构框图；图2为本技术的体效应二极管工作于畴模状态下的等效电路图；图3、图4为本技术的结构示意图。【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。3mm谐波振荡器，首先利用体效应二极管产生6mm信号，再采用谐波提取技术，产生3mm信号。如图3和图4所示，3mm谐波振荡器整体结构振荡腔(1)、转换腔(2)、管座(3)、馈电端子(4)、体效应二极管(5)、介质谐振器￠)、绝缘垫(9)及部分辅助部件组成；所述3_谐波振荡器的电路设计以传输型腔稳振荡电路为基础，利用体效应二极管(5)的微波振荡独有的特性，产生微波信号，通过调节装有体效应二极管(5)的管座(3)在波导(7)腔中距离短路板(8)的位置，进行电路匹配，以改善输出微波信号的功率电平及频谱纯度性能；所述3_谐波振荡器的传输型腔稳振荡电路主要由调配体效应二极管(5)阻抗的短路板⑶和控制频率的高Q腔组成；如图2所示，所述的体效应二极管(5)安装在管座(3)的一端，管座(3)的另一端以特性阻抗为R的匹配负载为馈电端子(4)，以抑制不需要的振荡模式，从而实现单谐调的目的。所述振荡腔(I)的功能作用是在其合适的尺寸条件下使体效应二极管(5)产生微波振荡信号。所述转换腔(2)的功能作用是通过其合适的尺寸匹配将产生的微波信号由波导(7) 口有效输出。所述介质谐振器￠)的作用是对微波振荡器进行稳频，并对振荡频率做微调，产生需要的微波信号。具体的，所述振荡腔(I)的设计原理为:根据技术要求，最终的发射信号频率中心频率为95.5GHz，因为采用谐波提取技术，故基波振荡腔(I)的频率为47.5GHz左右，经过计算，考虑相应的体效应二极管(5)的安装要求，选择BJ400波导(7)作为振荡腔，波导(7)尺寸为5.69X2.85。相应的管子中心到波导(7)短路面的距离应是四分之一波长，为1.5mm，考虑管子直径及安装要求，把距离定为四分之三波长，即2.5mm。在基波振荡产生后，就要由谐波提取产生3mm信号。用BJ900波导(7)作为转换器，波导(7)尺寸为2.54X 1.27，转换器截止了基波信号，输出二次谐波，产生3mm信号。具体的，所述体效应二极管(5)的设计原理为:体效应二极管(5)是一种微波振荡二极管，利用其独有的特性，可以产生微波信号，通过一定的匹配电路可以改善输出微波信号的功率电平及频谱纯度性能。体效应二极管(5)工作于畴模状态下的等效电路，可简单表示为下图2的形式，Rd和Cd分别表示器件的负阻和畴电容，而器件的畴外区域以低场电阻RO和体电容CO的并联电路等效。偏置电压通过偏置杆和帽盘给体效应二极管馈电，偏置杆和帽盘设计为一体，帽盘端与管头接触，调节短路活塞可使振荡功率全部向输出口传输，输出功率达到最大，并能对振荡频率进行微调。为防止调试时由于偏置杆与腔体之间缝隙太小，引起直流短路，导致损坏器件，因此，在腔体和偏置杆之间加一只厚度极薄本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种3mm谐波振荡器，其特征在于，由振荡腔(1)、转换腔(2)、管座(3)、馈电端子(4)、体效应二极管(5)、介质谐振器(6)组成；所述3mm谐波振荡器的电路为传输型腔稳振荡电路，所述体效应二极管(5)产生微波信号通过调节装有体效应二极管(5)的管座(3)在波导(7)腔中距离短路板(8)的位置进行电路匹配，所述传输型腔稳振荡电路由调配体效应二极管(5)阻抗的短路板(8)和控制频率的高Q腔组成；所述体效应二极管(5)安装在管座(3)的一端，管座(3)的另一端以特性阻抗为R的匹配负载为馈电端子(4)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚波，
申请(专利权)人：陕西博亚微波有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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