毫米波倍频链研究

论文摘要

随着现代科技的发展,毫米波的应用日益广泛,对毫米波频率源的需要也日益增加。作为毫米波源的重要部件,毫米波倍频器在通信、雷达、导弹制导、射电天文学以及电子战等领域都有着十分广泛的应用前景。本文介绍了毫米波特点,毫米波倍频器的发展现状,分析了几种通常采用的倍频方式,确定了采用三级级联倍频实现U波段八次倍频,其中,以商用MMIC芯片CHX2193实现第一级倍频,以商用MMIC芯片AMMC5040实现第二级倍频,采用肖特基势垒二极管MA4E1317实现了第三级的U波段二倍频;采用商用MMIC芯片TGA4522实现了U波段的功率放大,以及采用肖特基势垒二极管MA4E1317以平衡倍频方式实现W波段二倍频。本文利用ADS以及HFSS仿真软件对二极管以及各种模型进行了仿真分析,实现了W波段16次倍频链。得到的U波段八次倍频器在输入功率Pin=10dBm,输入频率fin=5.76GHz时,输出功率为6.79dBm,此时的谐波抑制度为21.94dBc;得到的U波段放大器,在40～46GHz的频率范围内有12dB的增益;得到的W波段二倍频器在输出频率为fout=92.16GHz时,有3.85mW的输出功率;得到的W波段16次倍频链,在输入频率fin=5.76GHz,输入功率Pin=10dBm时,输出功率为3.57mW,并有55dBc的杂散抑制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 毫米波的特点及应用
• 1.2 毫米波源的实现
• 1.3 倍频器发展现状
• 1.4 课题任务
• 第二章 倍频器基本理论
• 2.1 倍频原理
• 2.2 倍频器的特点及应用
• 2.3 倍频器分析方法
• 2.4 倍频器的实现方法和设计要点
• 2.5 肖特基势垒二极管
• 2.6 单管倍频
• 2.7 平衡倍频原理
• 第三章 倍频放大链的仿真研究
• 3.1 倍频方案
• 3.2 U 波段倍频放大链
• 3.2.1 第一级倍频
• 3.2.2 第二级倍频
• 3.2.3 第三级倍频
• 3.2.4 对极鳍线过渡
• 3.2.5 U 波段八次倍频器
• 3.3 U 波段放大器
• 3.4 W 波段二倍频器
• 3.4.1 毫米波传输线
• 3.4.2 探针过渡
• 3.4.3 单侧鳍线过渡
• 3.4.4 倍频器整体仿真
• 3.5 滤波器的仿真研究
• 第四章 倍频放大链的实验研究
• 4.1 U 波段倍频放大链的实验研究
• 4.2 U 波段放大器的实验研究
• 4.3 U 波段滤波器的实验研究
• 4.4 W 波段二倍频器的实验研究
• 4.5 W 波段16 次倍频链的实验研究
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果