【摘要】：隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,武器裝備和其他民用產(chǎn)品對頻率的要求越來越高。W波段技術(shù)不僅在軍事武器中扮演者越來越重的角色,而且在民用產(chǎn)品也占有著不小的市場。W波段頻率源是構(gòu)成該頻段系統(tǒng)或者儀器的核心部件,但是在該頻段的器件和相關(guān)儀器,中國長期受到了以美國為首的發(fā)達國家的技術(shù)封鎖。本課題主要研制一款W波段倍頻組件,不僅是對倍頻器的深入探究,更是對W波段頻率源的一次有益探索。該W波段倍頻組件是采用倍頻鏈的方式,前級倍頻器采用有源芯片2次倍頻,后級倍頻器采用無源二極管3次倍頻,通過總共6次倍頻將Ku波段信號倍頻到W波段。本文研制的W波段倍頻組件具有倍頻次數(shù)高,成本低,倍頻帶寬較寬等的特點。本文詳細講述了W波段倍頻組件的設(shè)計研制過程,首先根據(jù)倍頻組件的指標要求,擬定實現(xiàn)倍頻組件的基本設(shè)計方案,且通過電磁仿真軟件ADS與HFSS對各個模塊進行仿真設(shè)計。由于要求輸出頻率較高,仿真設(shè)計難度較大,所以本文工作重點是對后級倍頻器與W波段帶通濾波器的仿真設(shè)計。其中后級倍頻器采用兩只肖特基二極管正向并聯(lián)的方式提高功率容量,且采用寬帶的電磁耦合結(jié)構(gòu)以及阻抗匹配提高仿真與測試結(jié)果的吻合度。W波段帶通濾波器采用波導內(nèi)嵌電路基片的新型鰭線結(jié)構(gòu),降低了濾波器對加工精度的要求。最后對各個模塊進行了制作和調(diào)試,在各個模塊都達到預設(shè)的技術(shù)指標要求后,對整個鏈路進行了相應(yīng)的系統(tǒng)測試。最終完成了從Ku頻段(15-16.7GHz)到W波段(90-100GHz)的倍頻組件研制。該W波段倍頻組件在輸入信號功率為-5dBm時,輸出信號功率在整個90-100GHz頻段上典型值都大于0dBm,并且有兩個點頻信號功率超過+5dBm。
【圖文】：

倍頻器器常用的無源倍頻器件是肖特基勢壘二極管，化鎵材料。肖特基二極管主要是平面結(jié)構(gòu)，倍頻器電路中。頻二極管的工作原理是在高頻信號驅(qū)動下，的載流子工作時，該二極管能表現(xiàn)出很好的多文獻中提到，基于非線性電阻特性倍頻二極1/n2。本課題 W 波段倍頻組件在 Ka 波段到 W特基勢壘二極管的倍頻方式，，所以本小節(jié)著機制器，主要是利用倍頻二極管的非線性特性來產(chǎn)性電容特性將輸入的單頻信號轉(zhuǎn)換為具有很理如圖 2-1 與圖 2-2 所示。

圖 2-2 非線性電容倍頻特性曲線倍頻的非線性特性（非線性電阻 I-V 特性與數(shù)的方式在某個固定偏置電壓 Vb 條件下I(V+V)=a+aV+aV+aV33in2Bin01in2inQ(V+V)=b+bV+bV+bV3in2Bin01in2in的輸入信號：V=Vcos(w)inpint 帶入（2-1）與（2-2）中，經(jīng)過整理、變換到輸出信號中包含了無數(shù)個頻率為輸入信通過加入合適的濾波器將目標倍頻信號取出(t)=I+Icos(wt)+Icos(2wt)+Icos(3w01in2in3in
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TJ03;TN771

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2601531