【技术实现步骤摘要】
新型单片集成太赫兹二次谐波混频器
本专利技术涉及太赫兹混频器
,尤其涉及一种新型单片集成太赫兹二次谐波混频器。
技术介绍
太赫兹(THz)波是指0.3THz~3THz频率范围内的电磁波,其中1THz=1000GHz。现在业内普遍认为,太赫兹频率的范围可以扩展到0.1THz~10THz,既高于100GHz的频率属于太赫兹频率。THz波在电磁波频谱中占据独特位置,在安检成像、高速无线通信等方面具有广阔的应用前景,是当前国际科技界和产业界的重点聚焦领域。由于在太赫兹频段难以获得较大的本振驱动功率,太赫兹频段的混频器通常采用谐波混频的形式,将本振频率降低到射频频率的N分之一(N=2、4、6……),其中最常用的是二次谐波混频器。目前国内外公开报道的太赫兹混频器芯片主要是基于混合集成的方法实现。分别设计加工基于石英衬底的电路无源结构和基于GaAs基的太赫兹肖特基二极管,再通过倒装焊接技术将分立的二极管与石英基板集成为完整的混频器电路。这种混合集成电路的实现方法具有很多的局限性,使得混合集成的混频器芯片难以实用和量产。首先,太赫兹频段的肖特基二极管尺寸非常小,通常小于百微米,这就需要芯片的倒装焊接步骤需要由非常专业的技术人员操作,效率极低。即便如此,倒装焊接的移位误差通常也在十微米量级,这个误差对于太赫兹频段的电路来说是难以接受的,会导致混频损耗增加。另一方面,混合集成的混频器芯片的各端口采用波导微带过渡的电路形式,必须将混频器芯片装配成模块形式才能进行测试和使用,无法直接进行芯片测试。由于太赫兹频段 ...
【技术保护点】
1.一种新型单片集成太赫兹二次谐波混频器,其特征在于:包括衬底(221),所述衬底(221)上形成有混频电路,所述混频电路包括射频输入端口(108),所述射频输入端口(108)经射频匹配结构(101)与射频滤波结构(102)的一端连接,所述射频匹配结构(102)的另一端分为两路,第一路与中频滤波结构(107)的一端连接,第二路与混频二极管对(106)的输入端连接;本振端口(109)经本振匹配结构(104)与本振滤波结构(103)的一端连接,所述本振滤波结构(103)的另一端与混频二极管对(106)的输入端连接,所述中频滤波结构(107)的另一端与中频输出端口(110)连接;射频信号由射频端口(108)输入后依次通过射频匹配结构(101)、射频滤波结构(102)后进入混频二极管对(106);混频器的本振信号由本振端口(109)输入后依次通过本振匹配结构 (104)、本振滤波结构(103)后进入混频二极管对(106);中频信号由混频二极管对(106)的两个二极管中间输出,经由中频滤波结构(107)、中频端口(110)输出。/n
【技术特征摘要】
1.一种新型单片集成太赫兹二次谐波混频器,其特征在于:包括衬底(221),所述衬底(221)上形成有混频电路,所述混频电路包括射频输入端口(108),所述射频输入端口(108)经射频匹配结构(101)与射频滤波结构(102)的一端连接,所述射频匹配结构(102)的另一端分为两路,第一路与中频滤波结构(107)的一端连接,第二路与混频二极管对(106)的输入端连接;本振端口(109)经本振匹配结构(104)与本振滤波结构(103)的一端连接,所述本振滤波结构(103)的另一端与混频二极管对(106)的输入端连接,所述中频滤波结构(107)的另一端与中频输出端口(110)连接;射频信号由射频端口(108)输入后依次通过射频匹配结构(101)、射频滤波结构(102)后进入混频二极管对(106);混频器的本振信号由本振端口(109)输入后依次通过本振匹配结构(104)、本振滤波结构(103)后进入混频二极管对(106);中频信号由混频二极管对(106)的两个二极管中间输出,经由中频滤波结构(107)、中频端口(110)输出。
2.如权利要求1所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器,其特征在于:所述射频输入端口(108)以及本振端口(109)分别经一个隔直平面电容(105)与匹配结构连接。
3.如权利要求1所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器,其特征在于:所述混频器包括射频端口信号压点(215),所述射频端口信号压点(215)经射频匹配微带线(201)与第一连接微带线(209)的一端连接,第一连接微带线(209)的另一端经射频带通滤波器(202)与第二连接微带线(210)的一端连接,所述第二连接微带线(210)的另一端经第三连接微带线(211)与二极管间连接微带线(212)的一端连接,一个太赫兹肖特基混频二极管(206)的负极与二极管间连接微带线(212)连接,该太赫兹肖特基混频二极管(206)的正极接地(207),另一个太赫兹肖特基混频二极管(206)的正极与二极管间连接微带线(212)连接,该太赫兹肖特基混频二极管(206)的负极接地(207);本振端...
【专利技术属性】
技术研发人员:何锐聪,胡志富,何美林,王亚冰,刘亚男,彭志农,徐敏,
申请(专利权)人:河北雄安太芯电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:河北;13
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