烘烤粘貼。
[0011]射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)的射頻信號(hào)到共面波導(dǎo)傳輸線的過(guò)渡過(guò)程為:利用耦合探針穿過(guò)射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)的側(cè)壁伸入到射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)內(nèi)部,通過(guò)耦合探針的耦合作用,把射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)中的信號(hào)能量耦合到共面波導(dǎo)傳輸線上,尺寸經(jīng)過(guò)優(yōu)化,避免了高次模和傳輸零點(diǎn)的出現(xiàn)。
[0012]本振低通濾波器采用了一種如上述結(jié)構(gòu)的緊湊諧振單元結(jié)構(gòu)。緊湊諧振單元是一種通過(guò)光刻腐蝕技術(shù),在標(biāo)準(zhǔn)50歐姆傳輸線中形成的特定圖形的特殊電路結(jié)構(gòu)。由于在正常的50歐姆傳輸線上蝕刻掉了一部分金屬,形成的上下相連的細(xì)窄的傳輸線將增加其等效的串聯(lián)電感。相反,蝕刻出的兩條縫隙則增加了其等效并聯(lián)電容。上述結(jié)構(gòu)可等效為RLC諧振電路,呈現(xiàn)帶阻特性。通過(guò)調(diào)節(jié)緊湊諧振單元結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度及腐蝕圖形的結(jié)構(gòu),可獲得不同頻段下的帶阻效應(yīng)。本振低通濾波器作用是使本振信號(hào)以較小的損耗到達(dá)二極管對(duì)以驅(qū)動(dòng)混頻管,并抑制射頻信號(hào),防止射頻信號(hào)從本振端口泄漏,提高端口隔離度,同時(shí)也不讓射頻信號(hào)因?yàn)樾孤┒鴵p失,能夠集中能量在二極管對(duì)上進(jìn)行混頻。
[0013]平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管的設(shè)置原理為:在微波毫米波頻段,由于平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管管的封裝尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng),其封裝幾乎不會(huì)影響場(chǎng)分布,因此不同工作頻率下平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管抽取的SPICE參數(shù)線性等效電路模型可認(rèn)為是準(zhǔn)確的。然而隨著頻率上升至太赫茲頻段,由于頻率的急劇升高使得屏蔽腔體尺寸驟減,而平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管制作工藝的限制,使得平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管封裝尺寸減小幅度有限,遠(yuǎn)低于工作頻率上升的幅度。因此ADS中的傳統(tǒng)平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管等效模型在太赫茲頻段存在缺陷,需要重新進(jìn)行等效模型的建立。本發(fā)明采用倒扣粘貼的方式設(shè)置平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管,也就是采用倒扣形式用導(dǎo)電膠經(jīng)過(guò)高溫烘烤粘貼。
[0014]中頻低通濾波器采用“工”字形結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)該工字形濾波器非常簡(jiǎn)單,“工”字的上下寬的傳輸線等效為電容,而中間的細(xì)傳輸線等效為電感,電容與電感并聯(lián)到地。調(diào)節(jié)電容與電感的大小便可在濾波器的帶外產(chǎn)生一個(gè)傳輸零點(diǎn)。中頻低通濾波器的作用是將混頻產(chǎn)生的中頻信號(hào)從電路中提取出來(lái),并對(duì)無(wú)用頻率的信號(hào),主要是對(duì)能量較強(qiáng)的本振信號(hào)進(jìn)行抑制,防止其從中頻端口輸出造成本振信號(hào)能量的損失以及中頻輸出頻譜不純。中頻濾波器需要盡可能減小通帶內(nèi)的插入損耗,使得中頻信號(hào)能以較小的損耗輸出,并提高對(duì)不需要頻率的抑制度,特別是對(duì)本振頻率的抑制。
[0015]本振端口過(guò)渡波導(dǎo)和中頻低通濾波器構(gòu)成一個(gè)本振中頻雙工器,本振信號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)WR-4輸入經(jīng)由共面波導(dǎo)傳輸線進(jìn)入混頻二極管和射頻信號(hào)混頻,產(chǎn)生的中頻信號(hào)經(jīng)由本振低通濾波器,由于本振輸入波導(dǎo)截止頻率遠(yuǎn)高于中頻頻率,因而中頻信號(hào)不可能進(jìn)入本振波導(dǎo),中頻濾波器作為對(duì)高頻信號(hào)的抑制器件將本振信號(hào)截止,使其不能由中頻端口輸出。
[0016]混頻二極管的具體結(jié)構(gòu)為:混頻二極管包括緩沖層,緩沖層上設(shè)置有歐姆接觸層和外延層,外延層上設(shè)置有二氧化硅層,歐姆接觸層連接有金屬陽(yáng)極橋,2個(gè)混頻二極管中的一個(gè)混頻二極管的金屬陽(yáng)極橋穿透另外一個(gè)混頻二極管的二氧化硅層,2個(gè)混頻二極管的緩沖層同時(shí)安裝在襯底層。
[0017]歐姆接觸層用導(dǎo)電膠經(jīng)過(guò)高溫烘烤粘貼接地線和匹配線上。
[0018]共面波導(dǎo)傳輸線所包含的所有結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離介質(zhì)基板的一面都與介質(zhì)基板的上表面齊平。
[0019]耦合探針、匹配線、接地線、第一橫向傳輸線、本振低通濾波匹配線、本振匹配線、第二橫向傳輸線、第三橫向傳輸線、第四橫向傳輸線、中頻低通濾波匹配線、第一縱向傳輸線都為矩形的傳輸線。
[0020]主空氣腔為矩形管。
[0021]本振端口過(guò)渡波導(dǎo)為變徑波導(dǎo)管。
[0022]射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)為矩形管。
[0023]接地線的長(zhǎng)邊與匹配線的長(zhǎng)邊平行,同時(shí)接地線的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度等于本振端口過(guò)渡波導(dǎo)至射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)的距離。
[0024]由于平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管的尺寸較大,因此與接地線連接的混頻二極管穿過(guò)主空氣腔的壁延伸到主空氣腔外部,在該混頻二極管處設(shè)置有與主空氣腔外壁連接的弧形空氣腔,該混頻二極管延伸到弧形空氣腔內(nèi)。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:該發(fā)明采用共面波導(dǎo)傳輸線,無(wú)需射頻接地,減小了裝配難度及人工誤差增加電路精度。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管的側(cè)剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為本振低通濾波器的放大結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本振低通濾波器的仿真參數(shù)示意圖。
[0030]圖6為中頻低通濾波器的仿真參數(shù)示意圖。
[0031]圖7為本振中頻雙工器本振頻段的仿真參數(shù)示意圖。
[0032]圖8為本振中頻雙工器中頻頻段的仿真參數(shù)示意圖。
[0033]圖9為射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo)的仿真參數(shù)示意圖。
[0034]圖10為ADS軟件中整體仿真優(yōu)化后的結(jié)果。
[0035]圖中的標(biāo)號(hào)分別表示為:1、主空氣腔;2、介質(zhì)基板;3、射頻輸入過(guò)渡波導(dǎo);4、耦合探針;5、匹配線;6、接地線;7、第一橫向傳輸線;71、第一縱向傳輸線;72、第一支路縱向傳輸線;73、第一支路橫向傳輸線;8、本振端口過(guò)渡波導(dǎo);9、第二橫向傳輸線;91、“工”字型傳輸線;93、第三橫向傳輸線;94、第四橫向傳輸線;92、中頻低通濾波匹配線;10、本振端口匹配線;11、平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管;12、弧形空氣腔;13、本振低通濾波匹配線;21、歐姆接觸層;22、二氧化硅層;23、外延層;24、金屬陽(yáng)極橋;25、緩沖層;26、襯底層。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例一
如圖1至圖9所示。
[0037]一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器,包括一個(gè)主空氣腔1、主空氣腔I的內(nèi)底面設(shè)置有介質(zhì)基板2,介質(zhì)基板2上設(shè)置有耦合探針4、共面波導(dǎo)傳輸線、本振匹配線10、微帶線結(jié)構(gòu),共面波導(dǎo)傳輸線包括從左到右依次連接的匹配線5、第一橫向傳輸線7、本振低通濾波匹配線13,耦合探針4的右端與匹配線5的左端連接,本振低通濾波匹配線13的右端與本振匹配線10的左端連接,微帶線結(jié)構(gòu)包括從左到右依次連接的第二橫向傳輸線9、第三橫向傳輸線93、第四橫向傳輸線94、中頻低通濾波匹配線92,第二橫向傳輸線9的左端與本振匹配線10的右端連接;還包括2個(gè)第一縱向傳輸線71,一個(gè)第一縱向傳輸線71連接在第一橫向傳輸線7與匹配線5之間,另一個(gè)第一縱向傳輸線71連接在第一橫向傳輸線7與本振低通濾波匹配線13之間,第一橫向傳輸線7的兩側(cè)還各自設(shè)置有第一支路橫向傳輸線73,2個(gè)第一支路橫向傳輸線73以第一橫向傳輸線7的左右向軸線對(duì)稱(chēng)設(shè)置,2個(gè)第一支路橫向傳輸線73都通過(guò)第一支路縱向傳輸線72與第一橫向傳輸線7連接,2個(gè)第一支路橫向傳輸線73的左右向的兩端都彎曲指向第一橫向傳輸線7,第一橫向傳輸線7的長(zhǎng)度方向與第一縱向傳輸線71的長(zhǎng)度方向垂直;還包括2個(gè)“工”字型傳輸線91,“工”字型傳輸線91包括2個(gè)互相平行的橫向支路傳輸線和連接在2個(gè)橫向支路傳輸線之間的縱向支路傳輸線構(gòu)成,其中一個(gè)“工”字型傳輸線91的縱向支路傳輸線連接在第二橫向傳輸線9與第三橫向傳輸線93之間,另一個(gè)