W頻段寬帶三倍頻器的研究.pdf

1、W波段是目前軍用毫米波技術(shù)開發(fā)的高端，頻率源是W波段高頻系統(tǒng)實現(xiàn)的重要部分。倍頻器是實現(xiàn)毫米波頻率源的一種重要方式，隨著倍頻器的發(fā)展和應(yīng)用，倍頻器方面的研究也不斷地深入，如今倍頻技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個新的階段。 本文系統(tǒng)地介紹了毫米波倍頻器的發(fā)展概況和今后的發(fā)展趨勢、實現(xiàn)倍頻器的各種結(jié)構(gòu)以及利用它們實現(xiàn)倍頻的優(yōu)缺點。詳細介紹了二極管的倍頻原理，以及常見的二極管倍頻器電路的實現(xiàn)形式。通過對幾種倍頻方法的分析，結(jié)合實際條件，本文對W頻段

2、三倍頻技術(shù)進行了研究，提出設(shè)計方案，并進行了電路仿真設(shè)計、制作與測試。 結(jié)合實際情況，采用二極管平衡電路，使輸入和輸出信號相互隔離，輸出口的偶次諧波分量低。輸入采用WR-28波導接口，其輸入和輸出回路分別選用微帶電路和減高波導。信號通過波導到微帶過渡，再經(jīng)過放大器放大，通過低通濾波器，以阻止三次倍頻返回輸入回路，最后經(jīng)匹配枝節(jié)激勵二極管對。考慮輸出為W頻段全波段，為配合廣泛采用的3mm系統(tǒng)，輸出采用WR-10波導接口。二極管對橫

3、跨在減高波導E面產(chǎn)生激勵，并漸變輸出到標準波導。 采用高級設(shè)計系統(tǒng)ADS和場仿真軟件HFSS對倍頻器的電路進行了模型設(shè)計和仿真分析，設(shè)計的難點在于實現(xiàn)75～110GHz寬頻帶倍頻輸出，頻帶越寬，越難實現(xiàn)良好的匹配，利用HFSS對無源部分進行了三維場分析，對其中的重要部分如濾波器，輸入匹配枝節(jié)和耦合槽孔進行了反復仿真和分析，找出其影響功率輸出的關(guān)鍵點，并對設(shè)計的三倍頻器進行了整體優(yōu)化，得到了最佳設(shè)計。 經(jīng)測試，W頻段寬帶三