三毫米波二倍頻器研制.pdf

1、毫米波技術(shù)在軍事電子領(lǐng)域占有重要地位，毫米波器件和設(shè)備均屬西方發(fā)達(dá)國家對我國實行禁運(yùn)的范圍，發(fā)展毫米波技術(shù)對國防建設(shè)意義重大。 本文對三毫米波二倍頻器進(jìn)行了研究，其目的是將系統(tǒng)另一模塊提供的頻率為46.72GHz的輸入信號倍頻到頻率為93.44GHz的三毫米波信號輸出。倍頻器要求盡可能高的輸出功率。 倍頻器的核心非線性器件是變?nèi)荻O管，整個電路采用微帶實現(xiàn)，輸入信號通過低通濾波器，以阻止二次諧波返回輸入回路，經(jīng)輸入端匹配

2、枝節(jié)激勵變?nèi)荻O管。二極管產(chǎn)生的二次諧波信號經(jīng)輸出匹配電路、微帶-波導(dǎo)過渡，由三毫米標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)輸出。輸入匹配電路對基波等效為開路，對其它頻率等效短路；輸出匹配電路對基波等效為短路，對其他頻率開路。 輸入端濾波器采用高低阻抗七節(jié)契比雪夫型低通濾波器，考慮加工工藝的限制，令濾波器高阻抗為90Ω，低阻抗為20Ω。在HFSS中對其建模，仿真得通帶內(nèi)47GHz處對應(yīng)的傳輸損耗S21為-0.38dB，帶外60GHz處對S21應(yīng)為-32dB

3、。 根據(jù)變?nèi)荻O管的C/V特性曲線及其他給定的參數(shù)，擬合出等效模型的特性參數(shù)。利用獲得的二極管模型和擬合的參數(shù)，使用商用的EDA仿真軟件ADS設(shè)計該倍頻器，通過軟件中集成的諧波平衡法對倍頻器做大信號仿真，得到其輸入輸出阻抗并進(jìn)行阻抗匹配。 輸出端過渡采用微帶-波導(dǎo)探針過渡，在HFSS中對其建模，仿真得在93GHZ處對應(yīng)的傳輸損耗S21為-0.19dB，電壓駐波系數(shù)1.2。 最后將輸入濾波器、輸入輸出匹配枝節(jié)、變?nèi)?/p>