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亚博App_220GHz无源三倍频器设计


本文摘要:第一章倍频器是无线电技术高频电路中最重要的非线性电路。

第一章倍频器是无线电技术高频电路中最重要的非线性电路。作为一种基本的电子设备,它被广泛应用于发射机、频率合成器、接收机本振等各种电子设备中。

亚毫米波倍频器可以降低设备的主振动频率,扩大工作频带。同时,由于其输入频率可以选择在输出频率的n次谐波,因此可以自由选择所需的输出信号源,使其在技术成熟的毫米波频段,从而获得保证所需频率稳定性和相位噪声特性的条件。同时,固态倍频器体积小,更容易构建,使用寿命更长。

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因此,目前低功率亚毫米波固态源主要依靠倍频的方法。亚毫米波在长波波段与毫米波重叠,但在短波波段与红外线重叠。

可以看出,亚毫米波在电磁波谱中占据非常相似的方向。亚毫米波由于方位相似,具有一系列相似的性质。

在频域上,亚毫米波处于宏观经典理论到微观量子理论,从电子学到光子学的过渡带。它的量子能量很低,信噪比很高,频率接近长。它涵盖了包括各种蛋白质在内的大分子的旋转和波动频率。因此在学术界具有最重要的学术价值,在科技和工业上有许多诱人的应用,如信息科学中的超高速光信号处理、大容量数据传输等;材料处理;分层光学技术;生物光学;等离子核聚变的临床应用:天文学和环境科学等。

而且在国防上也有最重要的应用前景。2三工器的设计2.1总体方案该方案采用标准波导输出,由悬空微带探针过渡,连接低通滤波器,在低通滤波器的末端连接输出匹配段,再由同方向并联的二极管对,然后输入结构由悬空微带与标准波导过渡。方案框图如下:图1总方案图2.2传输线和介质基片的自由选择由于这种倍频器的频率超过220GHz,传输线采用悬空微带线,其电磁场大部分集中在空气中,所以其有效介电常数类似于1,使得其电学参数类似于空气线,类似于非色散特性;而且介质损耗大大增加,因此比微带线具有更高的Q值(500~1500),这种传输线可以实现更大范围的电阻值,有利于阻抗匹配。

[2]此外,为了诱导非互易带来的高阶模,我们应该谨慎自由地选择腔的大小。一般来说,基材的排斥性是微波损耗低、表面光洁度低、硬度强、韧性好、价格低。

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可用作毫米波波段的主要介质基片有氧化铝陶瓷、RT/durod 5880、蓝宝石、应时等。此外,还有砷和磷化铟,主要用作MMIC。

本文综合考虑介质损耗、加工精度、表面光洁度和成本等因素,以应时为基底。设计过程中考虑国内工艺水平,参数规定如下:比较介电常数=3.78,衬底厚度h=0.1mm,损耗角余弦tan=0.0027。2.3悬浮微带线与波导的过渡结构悬浮微带线到波导的过渡结构有两种主要形式:悬浮微带线探针的法线方向与波导的传播方向平行;悬浮微带探针的法线方向垂直于波导的传播方向。

选择的原则是:方便加工。根据这一原理,本文自由选择悬空微带平面法向与波导传播方向垂直的方案。以1/4波导波长作为波导终端的短路长度,以保证探头在电压即电场强度后处于最弱的位置,从而尽可能低地超过耦合效率 在综合考虑高阶模的感应、降低悬空微带滤波器的不连续性和加工精度后,本文在输出过渡部分自由选择了特别必要的探针过渡结构:不用于感应腔,高阶模是通过减小悬空微带腔的尺寸来感应的,不连续性是通过交错探针来降低的。

以下是73GHz输出端探头的建模模型和结果。在70GHz~80GHz范围内,插入损耗大于0.05dB,脉冲损耗小于20dB。

220GHz输入探头的过渡也采用了类似的结构,在210GHz~227GHz频段超过了具有上述性能的S参数指标。


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