一种基于阻抗可调的倍频器及倍频器的阻抗调节方法技术

本发明专利技术提供一种基于阻抗可调的倍频器及倍频器的阻抗调节方法，所述倍频器包括输入电路模块、非线性器件、输出电路模块、低通滤波器，所述输入、输出电路模块均包括可调节阻抗的波导匹配电路。所述方法包括：针对特定目标频段中的不同频点，确定非线性器件实现最优输出功率时的最佳阻抗值；针对特定目标频段的中心频点，确定倍频器的输入、输出电路模块组件的尺寸，使得所述的输入、输出电路模块分别与非线性器件实现共轭匹配；通过调整倍频器的输入、输出电路模块的阻抗值，使得倍频器的输入、输出电路模块与目标频段内其他频点下的非线性器件分别实现共轭匹配。本发明专利技术可提高倍频器的最佳效率带宽，减少加工误差对倍频器信号传输效率的影响。输效率的影响。输效率的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阻抗可调的倍频器及倍频器的阻抗调节方法


[0001]本专利技术涉及毫米波固态电路
，具体涉及一种基于阻抗可调的倍频器及其设计方法。

技术介绍

[0002]基于非线性特性，采用倍频技术，将工作频率较低、稳定性较高、性能优良的频率源倍频到毫米波频段是目前设计毫米波频率源的主要方法。为了使倍频器以最大效率传输信号，倍频器的输入结构和输出结构均须与非线性器件在特定频带内实现共轭匹配。
[0003]现有的倍频器在设计过程中采用场路迭代的方式设计仿真，在场仿真软件中只进行一些过渡结构仿真，且仿真时默认端口匹配负载接50欧姆。整个倍频电路的匹配主要依赖于在路仿真软件中通过优化传输线的尺寸对整个电路进行匹配，在优化完成后，在相应的衬底上通过电镀的方式制作整个倍频电路，倍频电路一旦成形就无法更改，且将整个倍频电路封装于金属腔体中，此时无法对输入结构和输出结构的阻抗值进行调整，然而因为非线性器件的最佳输入、输出阻抗值在不同频点会发生变化，基于传统方法在设计过程中无法将倍频器在目标频带内的所有频点都实现共轭匹配，因此通常选择牺牲目标频段的周围频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于阻抗可调的倍频器，包括：输入电路模块、非线性器件、输出电路模块及低通滤波器，其特征在于，所述的输入电路模块还包括可调节阻抗的输入波导匹配电路，所述输入波导匹配电路作为标准输入波导的拓展部分，与标准输入波导相连；所述的输出电路模块还包括可调节阻抗的输出波导匹配电路，所述输出波导匹配电路作为标准输出波导的拓展部分，与标准输出波导相连。2.根据权利要求1所述的基于阻抗可调的倍频器，其特征在于，所述的输入波导匹配电路和输出波导匹配电路中分别集成有调节组件，用于对输入、输出电路模块的阻抗值进行调节。3.根据权利要求2所述的基于阻抗可调的倍频器，其特征在于，所述的调节组件为金属螺钉，所述金属螺钉安装于波导匹配电路的上腔体内，金属螺钉的轴线方向与波导匹配电路的宽边平行，金属螺钉插入波导匹配电路的深度可以在金属螺钉轴线方向上进行调节；所述金属螺钉的尺寸在国际标准金属螺钉尺寸的最小值与波导匹配电路窄边长度的1/2之间；所述金属螺钉的数量通常为1
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4根。4.一种倍频器的阻抗调节方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)针对特定目标频段中的不同频点，确定非线性器件实现最优输出功率时的最佳输入、输出阻抗值；S2)针对特定目标频段的中心频点，确定倍频器的输入电路模块和输出电路模块组件的尺寸，使得所述的输入、输出电路模块分别与非线性器件实现共轭匹配；S3)通过调整倍频器的输入电路模块和输出电路模块的阻抗值，使得倍频器的输入、输出电路模块与目标频段内其他频点下的非线性器件分别实现共轭匹配。5.根据权利要求4所述的倍频器的阻抗调节方法，其特征在于，所述的S1)具体包括以下步骤：S1
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1)将倍频器的输出功率在电路仿真软件中表示为：DBM_POUT＝10*log10(POUT[N])+30，其中，DBM_POUT为倍频器的输出功率，单位为dBm，N为待设计倍频器所取的谐波次数；S1
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2)在电路仿真软件中的Goal控件中选择DBM_POUT变量并将其设置为所述的最优功率值；S1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，张德海，孟进，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：