摘要：结合国内现有的加工工艺水平,提出自偏置条件下的反向并联二极管对电路结构.不但解决了三倍频器偏置电路加工的难题,而且可以有效实现奇次倍频.同时,利用HFSS和ADS软件,以场路结合的方式准确模拟三倍频器的电特性,考虑到寄生参数引入的影响.设计完成以后,器件加工以及电装过程均在国内完成.测试结果表明在221 GHz处,有最大输出功率3.1 m W,在219~227 GHz频率范围内输出功率均大于2 m W.以上研究为今后设计高效率亚毫米波倍频器提供重要的参考价值.

摘要：为了改善W波段全波段Schottky二极管三倍频器高端性能,建立倍频二极管实际安装电路环境下的三维精确仿真模型.在传统去嵌入法提取二极管等效电路参数工作基础上,改进了阻抗参数提取方法.采用UMS公司的DBES105a双Schottky结二极管作为倍频器件,将二极管封装、焊盘(安装二极管的微带端线)及邻近的腔体空间作为一个子区域进行三维建模分析,结合Schottky结的非线性模型,深入研究了焊盘尺寸、管子安装高度及腔体尺寸对输入输出阻抗宽带特性的影响.在此基础上,采用场路结合的仿真技术,优化设计了W波段宽带无源三倍频器.实验测试结果表明,在约为20 d Bm功率激励下,所设计的三倍频器在75~110 GHz内输出功率典型值为5 d Bm,功率波动小于±1.25 d Bm,实现了倍频器在W波段全波段优良的功率平坦度特性.

摘要：设计了基于容性肖特基二极管的220GHz非平衡三倍频器。首先对容性肖特基二极管进行测试和关键参数提取,建立了肖特基二极管的等效电路模型,以此为基础进行三倍频电路设计;在倍频电路设计中通过引入紧凑悬置微带谐振单元(CSMRC)滤波结构来减小信号传输损耗;由于三倍频电路设计中难以实现全波阻抗匹配,因此采用了整体电路结构谐波平衡调匹配方法设计倍频电路,最后对制备出的倍频器进行测试和分析;实验测试结果表明:倍频器在213.1~221.6GHz范围内输出功率大于10 mW,倍频效率大于5%,最高输出功率为18.7mW@218.6GHz,最高倍频效率为8.24%@217.9GHz。

摘要：结合高频特性下肖特基二极管有源区电气模型建模方法,实现了一种基于对差分结构的320 GHz三倍频器,相比于传统的平衡式和非平衡式电路,这种结构可以在降低工艺复杂度的同时使电路的功率容量增加一倍,更好地满足现代通信系统对大功率太赫兹频率源的需求。为了提高电路在高耗散功率下的仿真精度,使用符号定义器件在电路仿真软件中建立起新型的电-热自适应模型,最后按照场路结合的迭代方式完成整体电路设计。测试结果表明设计的三倍频器在123~200 mW的驱动功率下可以实现最高8.8%的转换效率,最大输出功率为17.27 mW;在305~384 mW的驱动功率下可以实现最高7.2%的转换效率,最大输出功率为27.33 mW,为高功率太赫兹器件的高效设计提供了有益借鉴。

摘要：为达到接收机中550 GHz混频器前端本振源的输出功率,对核心器件倍频器进行了研究。采用固态电子器件的方式设计并实现了275 GHz非平衡式三倍频器。通过建立理想倍频器电路模型,分析了肖特基二极管管芯参数对整体倍频器性能的影响,并对电路中等效电容、电感值及输入输出匹配端阻抗和相位进行了优化设计,以提升带外抑制特性和倍频效率。实测结果表明,该三倍频器在270~280 GHz工作频带内倍频效率最大值为10.75%,输出功率大于5 mW;当驱动功率为23 dBm时,最大输出功率为12.6 mW,满足驱动后级混频器工作的功率需求。

摘要：对传统的注入锁定三倍频器（ILFT）进行改进,提出了一种应用于K波段的注入锁定三倍频器,该注入锁定三倍频器在传统结构的基础上加上两个旁路电流源,在不牺牲功耗的前提下,提高了三次谐波的注入效率,解决了传统结构中存在的锁定范围和功耗的折中问题.该注入锁定三倍频器采用TSMC 130nm工艺进行设计,电源电压1.2V,仿真结果表明在输入信号功率为2dBm时,锁定范围为5.1 GHz,工作范围是21.0~26.1GHz,最大功耗为7.8mW.

摘要：基于陶瓷基片设计了W波段的宽带三倍频器。为提高电路功率容量,简化空闲电路的设计,倍频电路采用了平衡结构,能够更好地实现奇次倍频;使用了氧化铝陶瓷作为基片,使得原本电路尺寸就较小的毫米波电路整体尺寸更小,能够像芯片一样便捷地安装在各种系统中;对使用的二极管芯片建立了精确的三维电磁模型,避免了使用传统的SPICE模型所带来的缺陷,能够准确表征二极管在各个不同频段的寄生参数。测试结果表明:当输入功率为20dBm时,在全频段具有大于0dBm的功率输出,典型输出功率为3dBm。

摘要：本文介绍了一种基于硅工艺的太赫兹三倍频器电路。利用硅工艺的多层金属结构构建传输线变压器,实现平衡式倍频结构,有效抑制偶次谐波输出。同时通过引入基波和三次谐波空闲电路,有效提高倍频效率。设计结果表明:该三倍频器在260-290GHz频段内,实现饱和输出功率大于-0.4dBm,倍频损耗小于20dB,基波抑制度大于30dB。

摘要：基于0.15μm GaAs pHEMT工艺,设计了一种自混频三倍频器,实现了将X波段信号倍频为Ka波段信号。仿真结果表明,该三倍频器的相对带宽为16%,频率覆盖范围为8.9~10.5 GHz,涵盖了大部分的X波段。当输入信号为0 dBm时,在9.5 GHz频点处的输出功率为-12 dBm。在带宽范围内,谐波抑制比大于15 dBc。采用渐变形电感,提高了电感的Q值,实现了去耦电容接地的无源Marchand巴伦。仿真结果表明,无源巴伦的相对带宽达到120%,幅值平衡度得到了有效提高。该三倍频器具有0.4 V、0.8 V、1 V三个直流偏置,芯片尺寸为1.9 mm×0.67 mm。

摘要：基于砷化镓肖特基二极管研制了工作频率为330~400 GHz的三倍频器。在三倍频电路中,通过将二极管管芯排布方向与信号传输方向垂直,形成了无偏置反向并联型结构,实现对偶次谐波的抑制和对奇次谐波的增强,提高了三倍频器倍频效率。为减小电路封装误差,采用单片集成技术将二极管和外围电路集成在25μm厚的砷化镓衬底上实现三倍频芯片。并将芯片封装入一体设计的屏蔽腔中构成了波导-悬置微带线结构来减小电路损耗。实测结果显示,在330~400 GHz范围内,当输入功率为22 dBm时,三倍频器输出功率大于5.5 dBm,并有优于7 dBm的峰值输出功率。