本發(fā)明屬于太赫茲技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種微帶線與懸置微帶線相結(jié)合的太赫茲倍頻器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有太赫茲倍頻器的技術(shù)方案一般是由倍頻器金屬腔體、電路基片、二極管芯片組成。倍頻器金屬腔體中包括輸入波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)、電路基片安置槽。電路基片以微帶線或者懸置微帶線的形式固定在安置槽中。電路基片以石英為介質(zhì)材料，上面包括直流偏置低通濾波器、輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路、輸出探針。二極管芯片襯底朝上，倒置安裝在電路基片上。基頻信號(hào)由波導(dǎo)口輸入，經(jīng)過(guò)輸入探針轉(zhuǎn)換從TE10模式變換到TEM模式在電路基片中傳播，再經(jīng)過(guò)諧波抑制低通濾波器和輸入匹配電路加載到二極管上，利用二極管的非線性作用產(chǎn)生倍頻信號(hào)。倍頻信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出匹配電路、輸出探針從TEM模式變換到TE10模式，然后由輸出波導(dǎo)輸出。直流偏置電壓經(jīng)過(guò)直流偏置低通濾波器、輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路加載到二極管芯片上。

如圖2所示，電路基片為微帶線時(shí)，由于基片緊貼金屬腔體，二極管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量可以較好的通過(guò)基片傳遞到金屬腔體上釋放出去，尤其對(duì)于大功率的輸入基頻信號(hào)而言，散熱優(yōu)勢(shì)更加顯著，但是微帶線對(duì)太赫茲波的傳輸損耗較大，不利于倍頻效率的提升。

如圖3所示，電路基片為懸置微帶線時(shí)，基片的大部分區(qū)域與金屬腔體是不接觸的，其上下都是空氣，只是基片的邊沿被金屬腔體支撐。懸置微帶線對(duì)太赫茲波的傳輸損耗較小，有利于倍頻效率的提升，但是由于基片的大部分區(qū)域與金屬腔體不接觸，散熱性能較差，對(duì)于大功率的輸入基頻信號(hào)而言，二極管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量無(wú)法通過(guò)基片快速釋放出去，從而造成倍頻器長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)可靠性下降，甚至二極管與基片連接處的焊盤(pán)脫落，倍頻器損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出了一種微帶線與懸置微帶線相結(jié)合的太赫茲倍頻器，將傳統(tǒng)太赫茲倍頻器中承載二極管的電路基片在金屬腔體中的安放形式從單一的微帶線或者懸置微帶線變成微帶線與懸置微帶線相結(jié)合的方式，有較高的倍頻效率，更加容易安裝，且抗震動(dòng)性能更好。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種微帶線與懸置微帶線相結(jié)合的太赫茲倍頻器，包括倍頻器金屬腔體、電路基片、二極管芯片，倍頻器金屬腔體中設(shè)置輸入波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)、安置槽，電路基片固定于安置槽中，電路基片上設(shè)置直流偏置低通濾波器、輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路、輸出探針；二極管芯片襯底朝上，倒置安裝在電路基片上，其特征在于：所述二極管芯片安裝位置的正下方的電路基片為微帶線形式，即這部分電路基片的下方緊貼倍頻器金屬腔體，有利于二極管工作時(shí)通過(guò)基片向腔體散熱；所述直流偏置低通濾波器所在的電路基片也為微帶線形式，即這部分基片下方也緊貼金屬腔體；所述電路基片上的其余部分電路，即輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路、輸出探針均為懸置微帶線的形式，這些部分對(duì)應(yīng)的電路基片上下均為空氣，有利于減小太赫茲信號(hào)的傳輸損耗，提高倍頻效率。

所述懸置微帶線的電路基片的邊沿處不再由金屬腔體支撐，而是完全懸空。因?yàn)槎O管安放位置下方電路基片和直流偏置低通濾波器所在的這部分電路基片緊貼金屬腔體。

輸入基頻信號(hào)由波導(dǎo)口輸入，經(jīng)過(guò)輸入探針轉(zhuǎn)換從TE10模式變換到TEM模式在電路基片中傳播，經(jīng)過(guò)諧波抑制低通濾波器和輸入匹配電路這部分懸置微帶線加載到二極管上。此時(shí)基頻信號(hào)從懸置微帶線過(guò)渡到微帶線繼續(xù)傳輸，利用二極管的非線性作用產(chǎn)生倍頻信號(hào)。倍頻信號(hào)離開(kāi)二極管進(jìn)入輸出匹配電路，從微帶線過(guò)渡到懸置微帶線，然后經(jīng)輸出探針從TEM模式變換到TE10模式，由輸出波導(dǎo)輸出。直流偏置電壓經(jīng)過(guò)直流偏置低通濾波器、輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路加載到二極管芯片上。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明將傳統(tǒng)太赫茲倍頻器中承載二極管的電路基片在金屬腔體中的安放形式從單一的微帶線或者懸置微帶線變成微帶線與懸置微帶線相結(jié)合的方式；

本發(fā)明提出的倍頻器不僅擁有較高的倍頻效率，同時(shí)具備良好的散熱性能和長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)的可靠性，尤其適合在輸入較大功率基頻信號(hào)時(shí)長(zhǎng)時(shí)間工作；二極管安放位置正下方的電路基片為微帶線形式，即這部分基片下方緊貼金屬腔體，有利于二極管工作時(shí)通過(guò)基片向腔體散熱；直流偏置低通濾波器所在的這部分電路基片也為微帶線形式，即這部分基片下方也緊貼金屬腔體；基片其余部分電路，即輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路、輸出探針均為懸置微帶線的形式，基片上下都是空氣，有利于減小太赫茲信號(hào)的傳輸損耗，提高倍頻效率；

本發(fā)明的倍頻器電路基片同傳統(tǒng)采用懸置微帶線的倍頻器電路基片相比，更加容易安裝，且抗震動(dòng)性能更好；因?yàn)閭鹘y(tǒng)懸置微帶線電路基片是靠基片邊沿很狹窄的區(qū)域與金屬腔體接觸進(jìn)行支撐；當(dāng)工作頻率較高時(shí)，電路基片本身很窄，與金屬腔體接觸的邊沿區(qū)域就更狹窄，不容易安裝，抗震動(dòng)性能較差；而本發(fā)明的倍頻器中懸置微帶線的基片邊沿處不再由金屬腔體支撐，而是完全懸空；通過(guò)二極管安放位置下方電路基片和直流偏置低通濾波器所在的這部分電路基片緊貼金屬腔體，足夠給整個(gè)電路基片提供支撐；由于接觸面積相對(duì)較大，所以容易安裝，抗震動(dòng)性能也更好。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為傳統(tǒng)基于微帶線的太赫茲倍頻器的示意圖；

圖3為傳統(tǒng)基于懸置微帶線的太赫茲倍頻器的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種微帶線與懸置微帶線相結(jié)合的太赫茲倍頻器，包括倍頻器金屬腔體、電路基片、二極管芯片，倍頻器金屬腔體中設(shè)置輸入波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)、安置槽，電路基片固定于安置槽中，電路基片上設(shè)置直流偏置低通濾波器、輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路、輸出探針；二極管芯片襯底朝上，倒置安裝在電路基片上，所述二極管芯片安裝位置的正下方的電路基片為微帶線形式，即這部分電路基片的下方緊貼倍頻器金屬腔體，有利于二極管工作時(shí)通過(guò)基片向腔體散熱；所述直流偏置低通濾波器所在的電路基片也為微帶線形式，即這部分基片下方也緊貼金屬腔體；所述電路基片上的其余部分電路，即輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路、輸出探針均為懸置微帶線的形式，這些部分對(duì)應(yīng)的電路基片上下均為空氣，有利于減小太赫茲信號(hào)的傳輸損耗，提高倍頻效率。

所述懸置微帶線的電路基片的邊沿處不再由金屬腔體支撐，而是完全懸空。因?yàn)槎O管安放位置下方電路基片和直流偏置低通濾波器所在的這部分電路基片緊貼金屬腔體，足夠給整個(gè)電路基片提供支撐。

輸入基頻信號(hào)由波導(dǎo)口輸入，經(jīng)過(guò)輸入探針轉(zhuǎn)換從TE10模式變換到TEM模式在電路基片中傳播，經(jīng)過(guò)諧波抑制低通濾波器和輸入匹配電路這部分懸置微帶線加載到二極管上。此時(shí)基頻信號(hào)從懸置微帶線過(guò)渡到微帶線繼續(xù)傳輸，利用二極管的非線性作用產(chǎn)生倍頻信號(hào)。倍頻信號(hào)離開(kāi)二極管進(jìn)入輸出匹配電路，從微帶線過(guò)渡到懸置微帶線，然后經(jīng)輸出探針從TEM模式變換到TE10模式，由輸出波導(dǎo)輸出。直流偏置電壓經(jīng)過(guò)直流偏置低通濾波器、輸入探針、諧波抑制低通濾波器、輸入匹配電路加載到二極管芯片上。