0GHz的范圍內(nèi)，本振輸入波導(dǎo)到本振低通濾波輸出端口的插入損耗小于
0.5dB，回波損耗即Sll基本優(yōu)于10dB。在圖8中，在中頻O?25GHz的范圍內(nèi)，中頻輸出端口的回波損耗優(yōu)于10dB，本振低通濾波輸出端口的插入損耗小于0.5dB。
[0056]如圖9:該圖中的參數(shù)表明:圖9為射頻波導(dǎo)過渡的仿真結(jié)果。射頻輸入端口的回波損耗即Sll在390GHZ-450GHZ內(nèi)基本優(yōu)于20dB，插入損耗S21小于0.2dB，為混頻器在一個寬頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較小變頻損耗奠定了良好基礎(chǔ)。
[0057]如圖10:將上述仿真優(yōu)化得到的各部分無源電路的S參數(shù)以SNP文件導(dǎo)入ADS仿真軟件，連接ADS構(gòu)建好的理想二極管模型，借以諧波平衡法進(jìn)行非線性優(yōu)化仿真，以得到最佳的變頻損耗。ADS仿真結(jié)果顯示在400-445GHZ范圍內(nèi)，變頻損耗小于8dB。變頻損耗是輸入射頻信號功率與輸出中頻信號功率的比值用dB表示。仿真結(jié)果證明該混頻器效果良好。
[0058]如上所述，則能很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:包括一個主空氣腔(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個第一縱向傳輸線(71)，一個第一縱向傳輸線(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)的左右向軸線對稱設(shè)置，2個第一支路橫向傳輸線(73)都通過第一支路縱向傳輸線(72)與第一橫向傳輸線(7)連接，2個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)的長度方向與第一縱向傳輸線(71)的長度方向垂直；還包括2個“工”字型傳輸線(91)，“工”字型傳輸線(91)包括2個互相平行的橫向支路傳輸線和連接在2個橫向支路傳輸線之間的縱向支路傳輸線構(gòu)成，其中一個“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“工”字型傳輸線(91)的縱向支路傳輸線連接在第三橫向傳輸線(93)與第四橫向傳輸線(94)之間；共面波導(dǎo)傳輸線還包括2個分別位于匹配線(5)兩側(cè)的接地線(6)，2個接地線(6)都與主空氣腔的內(nèi)壁連接；還包括平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管(11)，平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管(11)為2個并聯(lián)的混頻二極管的組合結(jié)構(gòu)，2個混頻二極管的正面為歐姆接觸層(21)，其中一個混頻二極管的歐姆接觸層(21)與匹配線(5)遠(yuǎn)離介質(zhì)基板(2)的正面連接，另外一個混頻二極管的歐姆接觸層(21)與接地線(6)遠(yuǎn)離介質(zhì)基板(2)的正面連接；還包括與主空氣腔交叉連接的射頻輸入過渡波導(dǎo)(3)和與主空氣腔交叉連接的本振端口過渡波導(dǎo)(8)，射頻輸入過渡波導(dǎo)(3)與主空氣腔的重合區(qū)域?yàn)閰^(qū)域M，耦合探針延穿過射頻輸入過渡波導(dǎo)(3)延伸到區(qū)域M內(nèi)，本振端口過渡波導(dǎo)(8)與主空氣腔的重合區(qū)域?yàn)閰^(qū)域N，本振端口匹配線位于區(qū)域N內(nèi)；第一橫向傳輸線(7)和第一縱向傳輸線(71)、第一支路縱向傳輸線(72)、第一支路橫向傳輸線(73)構(gòu)成本振低通濾波器，第三橫向傳輸線(93)和“工”字型傳輸線(91)、第四橫向傳輸線(94)、第二橫向傳輸線(9)構(gòu)成中頻低通濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:混頻二極管包括緩沖層(25)，緩沖層(25)上設(shè)置有歐姆接觸層(21)和外延層(23)，外延層上設(shè)置有二氧化硅層(22)，歐姆接觸層(21)連接有金屬陽極橋(24)，2個混頻二極管中的一個混頻二極管的金屬陽極橋穿透另外一個混頻二極管的二氧化硅層(22)，2個混頻二極管的緩沖層(25)同時安裝在襯底層(26)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:歐姆接觸層(21)用導(dǎo)電膠經(jīng)過高溫烘烤粘貼接地線和匹配線(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于: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(2)的一面都與介質(zhì)基板(2)的上表面齊平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:耦合探針(4)、匹配線(5)、接地線(6)、第一橫向傳輸線(7)、本振低通濾波匹配線(13)、本振匹配線(10)、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)、第一縱向傳輸線(71)都為矩形的傳輸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:主空氣腔為矩形管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:本振端口過渡波導(dǎo)為變徑波導(dǎo)管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:射頻輸入過渡波導(dǎo)為矩形管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:接地線的長邊與匹配線的長邊平行，同時接地線的長邊長度等于本振端口過渡波導(dǎo)至射頻輸入過渡波導(dǎo)的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，其特征在于:與接地線連接的混頻二極管穿過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(12)，該混頻二極管延伸到弧形空氣腔(12)內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進(jìn)型基于共面波導(dǎo)傳輸線的分諧波混頻器，主空氣腔的內(nèi)底面設(shè)置有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板上設(shè)置有耦合探針、共面波導(dǎo)傳輸線、本振匹配線、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、第一橫向傳輸線、本振低通濾波匹配線，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、第三橫向傳輸線、第四橫向傳輸線、中頻低通濾波匹配線；共面波導(dǎo)傳輸線還包括2個分別位于匹配線兩側(cè)的接地線，2個接地線都與主空氣腔的內(nèi)壁連接；還包括平面肖特基反向并聯(lián)混頻二極管，其中一個混頻二極管的歐姆接觸層與匹配線遠(yuǎn)離介質(zhì)基板的正面連接，另外一個混頻二極管的歐姆接觸層與接地線遠(yuǎn)離介質(zhì)基板的正面連接。
【IPC分類】H03D7-02
【公開號】CN104660171
【申請?zhí)枴緾N201510006359
【發(fā)明人】張波, 劉戈, 楊益林, 紀(jì)東峰, 牛中乾, 閔應(yīng)存, 高欣, 司夢姣, 錢駿, 樊勇
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月7日