Ka波段倍频器的研制

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'Ka波段倍频器的研制'
附件三本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地 方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。签名:潢祷社 日期: 年 月曰关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留.使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁111盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名: 江 导师签名:日期:年江月J日获得毫米波信号源一般有两个途径:由各种振荡器直接获得;由厘米波频 ?率经倍频获得。本文主要阐述了利用反向并联二极管对进行二倍频的原理和利 用该原理设计8mm波段二倍频器。首先,本文详细地研究了各种平衡电路结构,研究了反向串联连接、反向 并联连接、混合连接等方式组合的非线性器件的特点和应用,为本倍频器的研 制提供了理论根据,也为其他多种倍频器的研制提供了参考方案。其次,我们利用惠普(安捷伦)公司EEsof设计软件包中的射频设计软件Series IV、Advanced Design System 和 High Frequency Structure Simulator, 采用CAD技术进行二倍频器的电路模型设计和仿真分析,先计算出二极管在整 个输入、输出频段内的阻抗一频率特性,在此基础上利用二极管大信号分析理 论研究倍频器的等效电路,再分别设计输入、输出匹配电路,并利用该软件对 设计出的二倍频器进行了仿真和优化。这样设计避免了手工调试的盲目性,大大节约了研制、调试的时间和经费。根据仿真优化结果,我们设计制作了 Ka波段的二倍频器,并对其参数进行 :该倍频器使用了梁式引线肖特基势垒二极管,其输入、输出回路分别选用低损耗的悬置微带电路(悬置低通滤波器、悬置共面波导)和鳍线电路,倍频 电路采用平衡式结构,输入、输出端分别只有奇次和偶次谐波,有良好的隔离 性,便于在输入、输出端分别进行宽带阻抗的匹配。同时,该电路在输出回路 中的奇次谐波相互抵消,可以抑制不需要的部分谐波。输出端使用标准波导形 成髙通滤波器,抑制了 21GHz以下的信号。偏置电路可以改善倍频器在不同输 入功率电平下的响应,使倍频二极管的变频损耗接近常数。倍频器件选用梁式引线肖特基势垒二极管,其寄生参量小,结电容影响小,便于实现宽带匹配, 容易实现经济实用、性能稳定、结构牢固的平面电路/y本文所研制的倍频器输入功率为13dBm,工作频率为26. 5GHz~40GHz,除极个别频率点外,输出功率均大于OdBm,变频损耗小于13dB,输岀功率有较好的 平坦度,作为Ka波段宽带二倍频器,已经达到预期的技术指标,在测试系统的 频段扩展、接收机本振或发射机激励信号源等方面具有潜在的应用。关键词:毫米波倍频器,悬置微带线,鳍处平衡电路,梁式引线AbstractThere are two ways to obtain millimeter band signal source ? One is obtained directly by some kinds of oscillators ,the other is obtained by doubling microwave band frequency signal .This paper presents theoretical analysis, circuit design of ka band doubler using two beam Jead Schottky banier diodes as variator.First, we elaborately study all kinds of balance structures of circuits , then research characters and applications of non-liner components. All of them comprise the base of our theory and bring out a a conference way to other kinds of multipliers.Second, CAD technology (HP EEsof Series IV, HP Advanced Design System and High Frequency Structure Simulator) is applied to design the doubler, which includes an anti-parallel diode pair and the microstrip circuit. A Ka-wide*band frequency doubler employing beam-lead Schottky diodes is developed in the paper. And the input circuit and output circuit of a frequency doubler are realized by using low loss suspend stripline(suspended LPF> SCPW) and fin line. Input and output signals are isolated and harmonic component of the output signal is very low by using a unique planar balanced circuit structure.Third, we make a Ka band doubler according to the simulating results and measure it The frequency doubler receives input of 13dBm and exhibits output greater than OdBm. Conversion loss is less than 13dB.lt reaches what we have expected. The doubler can be used in expanding frequency of measure system and local oscillators of receiver or simulator signal source of transmitterKey words millimeter freque
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