八毫米波宽带三倍频器研制

论文摘要

毫米波倍频器是毫米波技术中的一项重要内容，它可以降低毫米波设备的主振频率和扩展工作频率。同时，又把微波设备所具有的优点，如高频率稳定度及微波调制器的调制特性等扩展到毫米波波段。本论文结合项目“毫米波倍频源”，围绕“宽带毫米波信号源倍频器”这一主题展开研究。其中主要对八毫米波无源三倍频器的宽带实现进行研究，其输出频率为33GHz～50GHz，在整个频带内的变频损耗小于25dB、带内平坦度为2.5dB、回波损耗大于6dB。文章的第一部分对毫米波及毫米波倍频器的发展进行了概述，介绍了毫米波倍频器研究的意义、国内外发展情况和本论文设计的任务。第二部分对无源倍频器的工作原理进行了阐述，分析其优缺点，选择适当的结构以满足课题要求。第三部分是基于选定的倍频器结构，对该结构中所需要的基础器件二极管、传输线和滤波电路进行了简单的分类叙述，进而选择了梁式引线肖特基二极管为倍频器件，带状线、悬置微带线和减高波导为传输媒体。第四部分对倍频器的计算机模拟仿真进行了详诉，首先是介绍输入、输出滤波器和输入、输出匹配电路等部件的模拟仿真设计，然后是整个倍频器的完整模型仿真。第五部分就是倍频器的实现和测试，对实测结果和模拟仿真结果进行对比分析。针对结果和分析，列出了有助于进一步改进的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 毫米波特点和应用
• 1.2 倍频器的概述
• 1.3 倍频器研制意义
• 1.4 毫米波倍频器的国内外发展动态
• 1.5 本文的设计任务
• 第二章 无源倍频器的工作原理
• 2.1 单个非线性器件的谐波特性
• 2.2 非线性器件反向并联的谐波特性
• 2.3 非线性器件反向串联的谐波特性
• 2.4 肖特基二极管反向并联对的谐波特性
• 第三章 微波二极管
• 3.1 pn结
• 3.2 肖特基势垒二极管
• 3.2.1 工作原理
• 3.2.2 结构和参数
• 3.2.3 管对和管堆
• 3.3 变容二极管
• 3.3.1 工作原理
• 3.3.2 结构和电参数
• 3.4 其他二极管
• 3.4.1 PIN二极管
• 3.4.2 雪崩渡越时间二极管
• 3.4.3 体效应二极管
• 第四章 毫米波传输线
• 4.1 波导
• 4.1.1 规则金属波导
• 4.1.2 介质波导
• 4.2 微带、带状线
• 4.2.1 微带线
• 4.2.2 带状线
• 4.3 槽线、共面线和鳍线
• 第五章 滤波器
• 5.1 滤波器参数
• 5.1.1 插入损耗
• 5.1.2 回波损耗
• 5.1.3 相位特性
• 5.2 最大平坦低通滤波器原型
• 5.3 切比雪夫低通滤波器原型
• 5.4 椭圆函数低通滤波器原型
• 5.5 现代滤波器的实现
• 5.5.1 低通原型法
• 5.5.2 设计滤波器的实验方法
• 第六章 倍频器的设计过程
• 6.1 毫米波倍频器的基本结构
• 6.2 倍频二极管的选择
• 6.3 匹配电路
• 6.3.1 输入匹配电路
• 6.3.2 输出匹配电路
• 6.4 滤波电路
• 6.4.1 输入滤波器
• 6.4.2 输出滤波器
• 6.5 带状线到悬置微带过渡
• 6.6 倍频器的整体仿真
• 第七章 倍频器的加工
• 7.1 印制板电路加工
• 7.2 腔体加工
• 7.3 器件安装
• 第八章 倍频器测试和分析
• 8.1 倍频器输出功率的测试
• 8.2 相位噪声的测试
• 8.3 倍频器回波损耗测试
• 8.4 倍频器测试结果分析
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 个人简历及科研成果