W波段及太赫兹频率低端倍频器制造技术

本发明专利技术公开了一种W波段及太赫兹频率低端倍频器，涉及倍频器技术领域。所述倍频器包括肖特基二极管倍频电路、第一至第三5880基板电路、第一至第二石英滤波电路以及一个电容，所述第一5880基板电路的输入端与K型接头连接，所述第一5880基板电路的输出端与所述肖特基二极管倍频电路的输入端连接，所述第二5880基板电路的输出端与所述第一石英滤波电路的输入端连接，所述第一石英滤波电路的输出端为直流偏置信号输出端，所述第三5880基板电路的输出端与所述第二石英滤波电路的输入端连接。所述倍频器的倍频效率高、输出带宽宽、工艺简单、集成度高。

W band and terahertz frequency low frequency multiplier

The invention discloses a W band and a terahertz frequency low end frequency multiplier, which relates to the technical field of frequency multiplier. The multiplier includes a Schottky diode frequency multiplier circuit, the first to the third 5880 circuit board, the first to the second quartz filter circuit and a capacitor, the input and the K connector of the first circuit substrate 5880, the output of the first circuit substrate 5880 and the Schottky diode frequency multiplier circuit is connected with the input terminal. The output end of the second 5880 circuit substrate with the first quartz filter circuit is connected to the input end of the output end, wherein the first quartz filter circuit for DC bias signal output end of the third, 5880 circuit board and an output end of the second quartz filter circuit is connected with the input terminal. The frequency doubling efficiency of high output, wide bandwidth, simple process, high degree of integration.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及倍频器
，尤其涉及一种具有普适性的W波段及太赫兹频率低端倍频器。
技术介绍
W波段是毫米波中重要的窗口频率，该波段的收发技术研究是目前毫米波应用中的热门课题。由于其载波频率更高，W 波段可支持更大的带宽和更高的传输速率。因为大气损耗小，W 波段信号能够进行远距离传输。W波段的众多应用离不开该频段的信号源。广义的太赫兹波频率是指100GHz到10THz，其中 1THz=1000GHz。THz波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，THz技术是国际科技界公认的一个非常重要的交叉前沿领域。而W波段是指75GHz到110GHz，可见W波段与太赫兹的低端频率有所重叠。在W波段或者THz频率低端范围内，通常采用半导体器件倍频方法获得固态源。该方法是将毫米波通过非线性半导体器件倍频至W波段或者THz频段，具有结构紧凑、易于调节、寿命长，波形可控，常温工作等优点。利用肖特基二极管器件实现高效倍频不仅电路结构简单、倍频效率较高，还兼有振荡源具有的较高输出功率、倍频放大链高频率稳定度、低相位噪声的优点；同时肖特基二极管器件可稳定工作于30GHz~3000GHz整个毫米波及亚毫米波频段。目前的技术发展来看，低于40GHz的信号源以及功率放大器技术是非常成熟的，因此从Ka波段通过三次倍频的技术可以实现W波段及太赫兹低端频率的信号源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有普适性的W波段及太赫兹频率低端倍频器，所述倍频器的倍频效率高、输出带宽宽、工艺简单、集成度高。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种W波段及太赫兹频率低端倍频器，其特征在于：包括肖特基二极管倍频电路、第一至第三5880基板电路、第一至第二石英滤波电路以及一个电容，所述第一5880基板电路的输入端与K型接头连接，用于引入输入射频信号，所述第一5880基板电路的输出端与所述肖特基二极管倍频电路的输入端连接，所述第二至第三5880基板电路的输入端连接有SMA接头，用于引入肖特基二极管倍频电路的直流偏置信号，所述第二5880基板电路的输出端与所述第一石英滤波电路的输入端连接，所述第一石英滤波电路的输出端为直流偏置信号输出端，当所述肖特基二极管倍频电路中的GaAs太赫兹倍频二极管为反向串联连接时，第一石英滤波电路的输出端与所述肖特基二极管倍频电路的直流偏置信号输入端连接；所述第三5880基板电路的输出端与所述第二石英滤波电路的输入端连接，所述第二石英滤波电路的输出端为直流偏置信号输出端，当所述肖特基二极管倍频电路中的GaAs太赫兹倍频二极管为同向串联连接时，第二石英滤波电路的输出端经所述电容与所述肖特基二极管倍频电路的直流偏置信号输入端连接。进一步的技术方案在于：所述肖特基二极管倍频电路包括第一石英基板，第一传输微带线的一端为所述倍频电路的射频信号输入端，第一传输微带线的另一端与第一低通滤波器的一端连接，第一低通滤波器的另一端依次经第一石英电路、输入射频匹配微带线、GaAs太赫兹倍频二极管与输出射频匹配微带线的一端连接，输出射频匹配微带线的另一端经第二石英电路与射频输出过度微带线的一端连接，所述第一传输微带线、第一低通滤波器、第一石英电路、输入射频匹配微带线、GaAs太赫兹倍频二极管、输出射频匹配微带线、第二石英电路以及射频输出过度微带线固定在第一石英基板上，所述射频输出过度微带线横跨在射频输出波导上。进一步的技术方案在于：所述GaAs太赫兹倍频二极管为4阳极结同向串联肖特基二极管、6阳极结同向串联肖特基二极管、4阳极结反向串联肖特基二极管或6阳极结反向串联肖特基二极管。进一步的技术方案在于：所述第一5880基板电路包括第一5880基板和位于第二5880基板上的第一50欧姆微带线，所述第一50欧姆微带线的一端为射频信号输入端，另一端通过金丝跳线与所述肖特基二极管倍频电路的射频信号输入端连接。进一步的技术方案在于：所述K型接头通过焊接射频绝缘子焊接在第一50欧姆微带线上。进一步的技术方案在于：所述第二5880基板电路包括第二5880基板和位于第二5880基板上的第二50欧姆微带线，所述第二50欧姆微带线的一端为直流偏置信号输入端，另一端通过金丝跳线与所述第一石英滤波电路的输入端连接。进一步的技术方案在于：所述第三5880基板电路包括第三5880基板和位于第三5880基板上的第三50欧姆微带线，所述第三50欧姆微带线的一端为直流偏置信号输入端，另一端通过金丝跳线与所述第二石英滤波电路的输入端连接。进一步的技术方案在于：所述SMA接头通过射频绝缘子焊接在第二50欧姆微带线上。进一步的技术方案在于：所述第一石英滤波电路包括第二石英基板以及位于第二石英基板上的第一中频滤波器电路，所述第一中频滤波器电路的两端各连接一个50欧姆微带线，所述第一石英滤波电路的输出端通过金丝跳线与所述肖特基二极管倍频电路上的输入射频匹配微带线连接，用于将直流偏置信号引入所述GaAs太赫兹倍频二极管，此时，所述GaAs太赫兹倍频二极管为反向串联连接，位于最外侧的两个二极管的阴极接地。进一步的技术方案在于：所述第二石英滤波电路包括第三石英基板以及位于第三石英基板上的第二中频滤波器电路，所述第二中频滤波器电路的两端各连接一个50欧姆微带线，所述第二石英滤波电路的输出端通过金丝跳线与电容的一端连接，电容的另一端与所述GaAs太赫兹倍频二极管位于外侧的一个二极管的阳极连接，所述GaAs太赫兹倍频二极管位于外侧的另一个二极管的阴极接地，此时，所述GaAs太赫兹倍频二极管为反向串联连接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述倍频器倍频效率较高，在5%到8%左右；倍频器的输出带宽宽，频率覆盖75GHz到120GHz；肖特基二极管采用倒装焊接工艺，工艺较为简单；集成度高，采用混合集成的电路，一种电路可以适配4种不同类型的二极管。附图说明图1是本专利技术实施例倍频器的第一种电路结构示意图；图2是本专利技术实施例倍频器的第二种电路结构示意图；其中：1、肖特基二极管倍频电路 101、第一石英基板102、第一传输微带线103、第一低通滤波器104、第一石英电路105、输入射频匹配微带线106、第一矩形金属块107、第二矩形金属块108、GaAs太赫兹倍频二极管109、输出射频匹配微带线110、第二石英电路111、射频输出过度微带线 112、射频输出波导 2、第一5880基板电路 201、第一5880基板 202、第一50欧姆微带线 3、第二5880基板电路 301、第二5880基板 302、第二50欧姆微带线 4、第三5880基板电路 401、第三5880基板 402、第三50欧姆微带线5、第一石英滤波电路 501、第二石英基板 502、第一中频滤波器电路 6、第二石英滤波电路 601、第三石英基板 602、第二中频滤波器电路 7、电容8、金丝跳线。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种W波段及太赫兹频率低端倍频器，其特征在于：包括肖特基二极管倍频电路（1）、第一至第三5880基板电路、第一至第二石英滤波电路以及一个电容（7），所述第一5880基板电路（2）的输入端与K型接头连接，用于引入输入射频信号，所述第一5880基板电路（2）的输出端与所述肖特基二极管倍频电路（1）的输入端连接，所述第二至第三5880基板电路的输入端连接有SMA接头，用于引入肖特基二极管倍频电路的直流偏置信号，所述第二5880基板电路（3）的输出端与所述第一石英滤波电路（5）的输入端连接，所述第一石英滤波电路（5）的输出端为直流偏置信号输出端，当所述肖特基二极管倍频电路（1）中的GaAs太赫兹倍频二极管（108）为反向串联连接时，第一石英滤波电路（5）的输出端与所述肖特基二极管倍频电路（1）的直流偏置信号输入端连接；所述第三5880基板电路（4）的输出端与所述第二石英滤波电路（6）的输入端连接，所述第二石英滤波电路（6）的输出端为直流偏置信号输出端，当所述肖特基二极管倍频电路中的GaAs太赫兹倍频二极管（108）为同向串联连接时，第二石英滤波电路（6）的输出端经所述电容（7）与所述肖特基二极管倍频电路（1）的直流偏置信号输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种W波段及太赫兹频率低端倍频器，其特征在于：包括肖特基二极管倍频电路（1）、第一至第三5880基板电路、第一至第二石英滤波电路以及一个电容（7），所述第一5880基板电路（2）的输入端与K型接头连接，用于引入输入射频信号，所述第一5880基板电路（2）的输出端与所述肖特基二极管倍频电路（1）的输入端连接，所述第二至第三5880基板电路的输入端连接有SMA接头，用于引入肖特基二极管倍频电路的直流偏置信号，所述第二5880基板电路（3）的输出端与所述第一石英滤波电路（5）的输入端连接，所述第一石英滤波电路（5）的输出端为直流偏置信号输出端，当所述肖特基二极管倍频电路（1）中的GaAs太赫兹倍频二极管（108）为反向串联连接时，第一石英滤波电路（5）的输出端与所述肖特基二极管倍频电路（1）的直流偏置信号输入端连接；所述第三5880基板电路（4）的输出端与所述第二石英滤波电路（6）的输入端连接，所述第二石英滤波电路（6）的输出端为直流偏置信号输出端，当所述肖特基二极管倍频电路中的GaAs太赫兹倍频二极管（108）为同向串联连接时，第二石英滤波电路（6）的输出端经所述电容（7）与所述肖特基二极管倍频电路（1）的直流偏置信号输入端连接。2.如权利要求1所述的W波段及太赫兹频率低端倍频器，其特征在于：所述肖特基二极管倍频电路（1）包括第一石英基板（101），第一传输微带线（102）的一端为所述倍频电路的射频信号输入端，第一传输微带线（102）的另一端与第一低通滤波器（103）的一端连接，第一低通滤波器（103）的另一端依次经第一石英电路（104）、输入射频匹配微带线（105）、GaAs太赫兹倍频二极管（108）与输出射频匹配微带线（109）的一端连接，输出射频匹配微带线（109）的另一端经第二石英电路（110）与射频输出过度微带线（111）的一端连接，所述第一传输微带线（102）、第一低通滤波器（103）、第一石英电路（104）、输入射频匹配微带线（105）、GaAs太赫兹倍频二极管（108）、输出射频匹配微带线（109）、第二石英电路（110）以及射频输出过度微带线（111）固定在第一石英基板上，所述射频输出过度微带线（111）横跨在射频输出波导（112）上。3.如权利要求2所述的W波段及太赫兹频率低端倍频器，其特征在于：所述GaAs太赫兹倍频二极管（108）为4阳极结同向串联肖特基二极管、6阳极结同向串联肖特基二极管、4阳极结反向串联肖特基二极管或6阳极结反向串联肖特基二极管。4.如权利要求1-3中任意一项所述的W波段及太赫兹频率低端倍频器，其特征在于：所述第一5880基板电路（2）包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊龙，冯志红，杨大宝，梁士雄，张立森，赵向阳，邢东，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13