V波段寬帶倍頻源的研究.pdf

1、V波段(50～75GHz)作為毫米波頻段的一個(gè)大氣強(qiáng)衰減的頻段，在保密通信與毫米波星間鏈路等軍事和民用領(lǐng)域上有重要的應(yīng)用價(jià)值。固態(tài)源是是毫米波系統(tǒng)中的核心部件，與基于二端口器件自由振蕩固態(tài)源相比，基于倍頻技術(shù)的固態(tài)源具有輸出頻率穩(wěn)定，低相位噪聲，以及寬頻帶工作等優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)V波段倍頻源技術(shù)的研究有重要的意義。本文設(shè)計(jì)了V波段寬帶、高效率、高輸出功率的二倍頻器，并完成了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究工作，所取得的主要研究進(jìn)展包括:
　　1、基于UMS

2、公司的Schottky變阻管DBES105a設(shè)計(jì)了V波段的寬帶二倍頻器。二倍頻的電路方式采用了簡(jiǎn)單可靠的串聯(lián)式單路倍頻結(jié)構(gòu)，并采用了雙管同向并聯(lián)的方法以提高功率容量。仿真設(shè)計(jì)的過(guò)程為:首先利用全波電磁仿真軟件對(duì)倍頻電路中除二極管以外的無(wú)源電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析，得到其線性頻響特性，進(jìn)而與二極管等效電路模型在電路級(jí)仿真軟件中聯(lián)合仿真并分析其非線性特性?；诖朔椒?，研制出基于DBES105a的V波段全波段的單路二倍頻器，其實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，在50

3、～75GHz頻段內(nèi)，輸入功率為18dBm時(shí)，二倍頻器的倍頻效率典型值為6％。在24dBm的驅(qū)動(dòng)功率下，50～75GHz頻段內(nèi)的倍頻輸出功率在8～12dBm之間。
　　2、為了進(jìn)一步提高二倍頻器功率容量，基于單路二倍頻器模塊和波導(dǎo)3dB電橋及波導(dǎo)功率合成器，研制了一種V波段寬帶功率合成倍頻組件。設(shè)計(jì)了Ka波段E面分支波導(dǎo)的正交耦合器作為倍頻組件輸入端的3dB功分網(wǎng)絡(luò)，其工作頻段范圍為26～35GHz。同時(shí)采用E面Y型波導(dǎo)結(jié)形式設(shè)計(jì)了

4、V波段輸出合成網(wǎng)絡(luò)，工作頻段覆蓋整個(gè)V波段，即50～75GHz。將兩個(gè)單路二倍頻器和上述3dB功分器與合成器組合起來(lái)構(gòu)成一組V波段二倍頻組件，實(shí)驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)分析表明，當(dāng)輸入功率為27dBm時(shí)，在52～70GHz頻段內(nèi)，該倍頻組件的輸出功率范圍是13～15dBm，對(duì)應(yīng)的倍頻效率在4.5％～6.8％之間，組件中的兩個(gè)單路二倍頻器在同頻率范圍內(nèi)輸入24dBm時(shí)的倍頻輸出功率范圍為10～13dBm。
　　3、采用混合集成電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了V波