W 波段高效率二倍频器研究

本文介绍了基于砷化镓肖特基二极管的W波段高效率二倍频器。倍频器的结构紧凑,输入和输出均采用鳍线过渡。当输入功率为100mW 时,倍频器在91.8GHz 输出最大功率3.3mW。83GHz 到98GHz 的频率范围内,倍频器的倍频效率均大于2%。二倍频器可以把U 波段信号源拓展到W波段。     

W波段宽带高效率电阻性三倍频器设计

本文基于TSC-AP-03020混频二极管设计了W频带全波段三倍频器,考虑到二极管各种寄生参数的影响,采用去嵌入阻抗的方法,提取二极管物理结构的S参数文件,结合二极管SPICE模型,提取二极管的输入阻抗和三次谐波输出阻抗.基于计算的阻抗,综合分析输入输出阻抗匹配网络和波导-鳍线过渡,采用一体化设计方法,提取倍频器无源电路的整体S参数,通过谐波平衡分析方法,优化倍频器的倍频效率.设计的W波段倍频器在100GHz测得最高倍频效率4.2％.在75-110GHz倍频效率典型值为3.5％,倍频效率响应曲线平坦,性能优于国外同类产品水平,解决了W波段宽带信号源的问题.     

W波段宽带倍频器的设计与仿真

本文介绍了一种由低次级联形式构成的W波段宽带六倍频器。输入信号先经过MMIC得到二倍频,再由反向并联二极管对平衡结构实现宽带三倍频,从而将Ku波段信号六倍频到W波段。该倍频器的输入端口为玻璃绝缘子同轴转换接头,输出为WR-10标准矩形波导结构。仿真结果表明当输入信号功率为20dBm时,三倍频器在整个W波段的输出三次谐波功率为4.5dBm左右,变频损耗小于17dB。该设计可以降低毫米波设备的主振频率,扩展已有微波信号源的工作频段。     

基于石英基片的W波段高输出功率肖特基二极管倍频器

W-band quartz based high output power fix-tuned doublers are analyzed and designed with planar Schot- tky diodes. Full-wave analysis is carried out to find diode embedding impedances with a lumped port to model the nonlinear junction. Passive networks of the circuit, such as the low pass filter, the E-plane waveguide to strip transitions, input and output matching networks, and passive diode parts are analyzed by using electromagnetic simulators, and the different parts are then combined and optimized together. The exported S-parameters of the doubler circuit are used for multiply efficiency analysis. The highest measured output power is 29.5 mW at 80 GHz and higher than 15 mW in 76-94 GHz. The highest measured efficiency is 11.5% at 92.5 GHz, and the typical value is 6.0% in 70-100 GHz.     

W波段反对称渐变探针过渡转换的设计

介绍了一种反对称渐变波导微带探针过渡结构,采用高频仿真软件HFSS仿真分析了这个波导微带过渡结构在W频段的特性,并对影响过渡性能的几个因素进行了敏感性分析,得出了可供工程应用参考的设计曲线。在全波导带宽内,实现了插入损耗小于0.088 dB,回波损耗大于27 dB。该结构具有宽频带、结构简单和易加工等优点,可广泛用于毫米波固态电路系统中。     

W波段微带集成混频组件

本文介绍三毫米波混频组件，包括密封波导－微带过渡，集成混频器及低噪声中放。设计重点在于满足军用要求。并给出一些实验结果。     

W 波段波导-微带探针过渡设计

本文采用高频仿真软件HFSS 仿真设计出了W 波段E 面探针方式的波导到微带过渡结构,并制作了实物进行了测试,实测结果表明在频率85GHz-100GHz 范围内,过渡的插入损耗小于1dB,与仿真结果基本吻合,适合工程应用。     

W频段宽带倍频器

介绍了一个W频段宽带倍频器.采用反向并联二极管对结构实现宽带倍频.该倍频器输入为WR-28波导到微带过渡结构,输出为WR-10减高波导.在输入功率为5dBm时,在整个W频段输出功率为0.81±1.80dBm,二次谐波抑制度大于25dBc.该倍频器可把Ka频段的信号源扩展到W频段.     

一种Ka波段倍频器设计

采用肖特基势垒二极管DMK2790,利用ADS与HFSS,进行了Ka波段无源二倍频器的设计。输出频率为38GHz,仿真结果表明,倍频损耗小于5dB。     

W波段功率合成六倍频源

通过倍频方法和功率合成方法设计了W波段六倍频源,将Ku或K波段信号倍频至W波段。信号经过Ka波段二倍频、巴仑、有源放大后,输出两路信号功率约为25 dBm,以此推动变容肖特基二极管进行三倍频,并进行功率合成输出。为了抑制偶次谐波和提高输出功率,二极管使用了反向并联平衡电路结构。该六倍频源在90-115 GHz 输出范围内输出功率大于12 dBm、最大输出功率为13.8 dBm、功率平坦度为1.2 dB。该模块提出了W波段源的产生方法,为今后设计W波段TR组件发射源提供了参考价值。     

W 波段回旋行波管高频结构设计和仿真*

对W 波段回旋行波管的高频结构的设计参数进行了分析计算与软件仿真,通过色散关系确定了磁场 取值,通过对返波振荡的分析确定了高频结构———周期衰减材料加载,通过对绝对不稳定性振荡的分析确定了工作 电流和横纵速度比的取值范围,最终得到了W 波段回旋行波管的工作参数。采用粒子模拟软件进行模拟计算,可以 得到155kW 的峰值功率输出和5.5GHz 的带宽,并给出了输出功率与回旋行波管各工作参数之间的关系曲线,进一 步证明了对返波振荡和绝对不稳定性振荡的分析与参数选取的合理性。实际加工的回旋行波管在测试中峰值功率 大于100kW,增益大于40dB,效率大于12%,3dB 带宽为4.1GHz。     

V波段变容管三倍频器

设计制作了一个从22.8GHz到68.4GHz的封装型变容管三倍频器,这是目前报导的用封装型变容管所达到的最高频率。该倍频器在结构上实现了空闲回路独立可调,从而提高了倍频效率。当频率为22.8GHz而输入功率为47mW时,最大三次谐波输出为4.9mW,最大倍频效率为10.4％,输出频率至少在2GHz的范围内倍频效率不低于7％。     

基于CSMRC的WR-3全频段三倍频器设计

给出了覆盖WR-3波导全频段的基于石英基片的高效率全频段平衡式三次倍频器的设计方法.采用紧凑悬置微带谐振器(Compact Suspended Microstrip Resonator Cell(CSMRC))作为倍频器的输入端滤波及匹配电路,不但提高了带外抑制,还有效地降低了电路尺寸和所需的腔体宽度.倍频器电路包括两个波导/悬置微带转换电路,一个反向并联二极管对、一个SCMRC和两段匹配传输线构成.通过仿真和测试结果的比对可以看出,设计及仿真方法是准确有效的.在225~330 GHz范围内,两套样品的测试输出功率为45~95μW,平均功率约为60μW.倍频器的最佳倍频效率对应的输入功率约为+5 d Bm,全频段范围内倍频效率为1.5%~3%.     

一种毫米波宽锁定范围的注入锁定倍频器设计

为提高毫米波段倍频器在低功耗下的工作带宽,采用IHP130 nm SiGe BiCMOS 工艺,设计了一种采用双端注入技术的毫米波宽锁定范围注入(DEI)锁定倍频器。该注入锁定倍频器主要由谐波发生器和带有尾电流源的振荡器构成,由巴伦产生差分信号双端注入振荡器的形式提高三次谐波注入强度,使其在E、W 等波段输出宽锁定范围和良好相位噪声性能的三倍频信号。仿真结果表明,注入锁定倍频器在工作电压为1.2 V,输入信号功率为0 dBm时,其锁定范围在57~105 GHz 内。在相同工作电压和输入信号功率下,输入频率为32 GHz 时,一次、二次和四次谐波抑制大于20 dBc,功耗为9.1 mW。     

（英）基于分立器件和石英基片的0.68THz和1.00THz三倍频器

主要介绍了0.68THz和1.00 THz频段平衡式三倍频。该三倍频是基于反向平衡式二极管和石英基片完成,而非集成电路。该工作主要的贡献在于提高了二极管等效电路模型,该二极管模型不仅仅包括I/V和C/V,同时还加入了等离子体共振和趋肤效应,将薄膜电路减薄至15um,机械加工精度提高至3um内,可使工作频率提高至1.2THz。通过场路协同仿真,利用高精度太赫兹装配工艺,最终实现工作频率为0.68THz和倍频效率为1%的三倍频器,工作频率为1.00 THz和倍频效率为0.6%的三倍频器,输出相对带宽均大于10%。     

W 波段检波器的研究与设计

本文介绍了一种中心频率为94GHz,带宽为4GHz,应用检波二极管制作的微带检波器的设计方法。该检波器输入端口为WRl0标准矩形波导,输出为SMA接头,通过对脊鳍线渐变的方式实现波导到微带的过渡。设计出的检波器为负向检波,当输入功率为-20dBm时,在中心频率处测的电压灵敏度大于320mV/mW。     

单片集成430 GHz三倍频器的设计及测试

通过单片集成的方法,将工作于太赫兹频段(430GHz)的三倍频器的各个功能电路集成在厚度为12μm的砷化镓薄膜单片上,设计、制造太赫兹三倍频集成电路单片。单片结构采用一对反向并联连接的肖特基二极管,构成串联平衡式电路,电路不需要外加偏置电压。平衡式电路只产生奇数次谐波,简化了电路分析和优化过程。电路设计采用三维电磁仿真软件与谐波非线性仿真软件联合仿真场路的方法,准确模拟单片电路的射频特性。将单片电路安装在中间剖开的波导腔体内制成三倍频器进行测试,在430GHz处测得输出功率为215.7μW,效率为4.3%。     

W波段返波振荡器电子光学系统的设计与模拟

本文对W波段返波振荡器的电子光学系统进行了设计和模拟研究,软件模拟结果显示在W波段电子枪的工作电流为12 mA;设计了特殊的磁场结构,使系统磁场在长为80 mm的范围内为0.63 T.研究工作为W波段返波振荡器的研制打下了基础.