太赫茲高次諧波混頻技術(shù)研究.pdf

1、太赫茲波在通信、成像、探測等領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢，使得太赫茲前沿技術(shù)成了研究熱點。太赫茲收發(fā)系統(tǒng)的研究促進(jìn)了太赫茲技術(shù)的應(yīng)用，混頻器作為接收系統(tǒng)必要的一級，直接影響到整個系統(tǒng)的性能。諧波混頻器可以降低混頻器中本振源的實現(xiàn)難度，有利于整個收發(fā)系統(tǒng)的小型化，對太赫茲技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。
　　本文首先介紹了太赫茲混頻器的發(fā)展動態(tài)，并分析了肖特基二極管的工作原理和諧波混頻原理。平面肖特基勢壘二極管具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于集成，可工作于常溫條件下

2、，截止頻率高等特點，成為了太赫茲混頻器中的核心器件。在此基礎(chǔ)上，本文對平面肖特基勢壘二極管進(jìn)行建模，并結(jié)合二極管模型的 S參數(shù)和本征模型，完整地表征了二極管的線性與非線性特性，以及高頻寄生效應(yīng)。為了實現(xiàn)寬帶變頻的研究目標(biāo)，本文改進(jìn)了傳統(tǒng)的濾波器結(jié)構(gòu)，使濾波器的阻帶更寬，矩形系數(shù)更好。采用聯(lián)合仿真的方法，解決了高頻電路仿真精確度較低的問題。
　　電路建模仿真結(jié)果顯示，本文研究的混頻器具有良好的變頻損耗和較寬的工作帶寬。四次諧波混頻器

3、在330～500GHz的頻帶內(nèi)，變頻損耗均小于18dB，最小變頻損耗為8.8dB；八次諧波混頻器在330～500GHz頻帶內(nèi)，變頻損耗均小于23dB；最小變頻損耗為14dB。測試結(jié)果顯示，四次諧波混頻器在360～490GHz的頻帶內(nèi)，變頻損耗均小于25dB，最小變頻損耗為14.7dB；八次諧波混頻器在417～457GHz頻帶內(nèi)，變頻損耗均小于42dB；最小變頻損耗為32dB。
　　本文為太赫茲頻段高次諧波混頻器的研究工作提供了參考