一种宽带无源双平衡倍频器MMIC的设计

基于GaAs肖特基二极管工艺,设计了一款输入频率覆盖11~21 GHz的宽带双平衡二倍频单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)芯片。通过仿真优化,设计出幅度和相位平衡性良好的超宽带宽巴伦,同时利用相位相消技术,有效抑制奇次谐波,在输出端得到所需的二次谐波信号,提高输出信号的频谱纯度。该倍频器集成了放大器,在整个工作频段内,当输入功率为0 dBm时,二次谐波输出功率均大于3 dBm,基波抑制度优于37 dB,三次谐波抑制度优于26 dB,尺寸仅为2.1 mm×0.8 mm,可以广泛用于微波收发系统的小型化设计。

单平面微波集成电路平衡倍频器—提出的一种微波集成电路新结构

本文提出了一种新型单平面微波集成电路和一种平衡微波集成电路倍频器,并讨论了它们的特性。该电路采用基片单面上共面波导、开槽线及连接线的组合。设计出一种用于13和26GHz频段并制作在氧化铝陶瓷基片上的单平面微波集成电路倍频器。射频端口之间达到了良好的隔离性能。

基于石英基片工艺的D频段平衡式二倍频器设计(英文)

设计了一款D频段基于商用平面肖特基二极管DBES105a以及石英基片的二倍频器.通过对传统的用于平衡式混频器及倍频器的鳍线/悬置微带线巴伦耦合器进行改进,提出了一种方便为肖特基二极管外加偏置的平衡式倍频结构.首先,提出了一种适用于石英基片的波导/鳍线过渡结构,并且通过仿真及实验对该结构进行了验证,测试结果表明,这种过渡结构的损耗只有0.15 dB.在驱动功率为26.3 mW、外加反偏电压为0.4 V时,倍频器的测试最大输出功率为3.39 mW,对应倍频效率为12.9%.在外加偏置电压偏离最佳偏置点时,倍频器的输出功率从3.1mW降低到2.0 mW.这也说明:为了达到最大倍频输出功率,也需要为肖特基变阻二极管倍频器提供外加直流偏置.

基于平面肖特基二极管的平衡式亚毫米波倍频器芯片

基于标准的平面肖特基二极管单片工艺设计了一款平衡式亚毫米波倍频单片集成电路。依据二极管实际结构进行电磁建模,提取了器件寄生参数,并与实测的器件本征参数相结合获得了二极管非线性模型;依据该模型,采用平衡式拓扑结构以实现良好的基波抑制,设计了三线耦合巴伦电桥,并与肖特基二极管集成在同一芯片上,实现了单片集成,提高了设计准确度。芯片在片测试结果表明,在输入功率17 dBm下,输入频率75~105 GHz范围内,倍频器芯片峰值输出功率达到2.67 dBm。芯片整体尺寸为0.80 mm×0.50 mm。

高功率110 GHz平衡式肖特基二极管频率倍频器

高频段的太赫兹信号通常是由多个倍频器级联输出的,因此要求倍频链路的前级必须具备高输出功率的能力。为了提升太赫兹倍频器的功率容量和效率,结合高频特性下肖特基二极管有源区电气模型建模方法,采用高热导率的陶瓷基片,利用对称边界条件,在HFSS和ADS中实现对倍频器电路的分析和优化,研制出了高功率110 GHz平衡式倍频器。最终测试结果表明,驱动功率为28 d Bm左右时,该倍频器在102~114.2 GHz的工作带宽内的最高输出功率和效率分别为108 mW和17.6%,为链路后续的二倍频和三倍频提供足够的驱动功率。

335 GHz非平衡式肖特基二极管三倍频器

基于混合集成的方式,采用对称锥形渐变线匹配结构设计了335 GHz非平衡式三倍频器。在保证单模传输的条件下,该匹配结构不仅能够固定二极管位置,而且可以增大匹配效果,解决了高频段倍频器3 dB带宽较窄的问题。实测结果表明,该倍频器在330~356 GHz频率范围内输出功率均大于5 mW。驱动功率为220 mW时,有最高输出功率11.2 mW,由它作为核心器件组成的固态太赫兹本振源,能够驱动超外差接收机中670 GHz二次谐波混频器。

一种宽带无源二倍频器MMIC的研究

基于Ga As肖特基二极管工艺,设计了一款输出频率为8~16GHz的无源二倍频单片微波集成电路(MMIC)。该倍频器的核心是四只性能一致的肖特基势垒二极管构成的桥形堆,输入输出则采用了适于宽带匹配的巴伦结构。把输入信号转化为两路幅度相同,相位相差180°的信号加到肖特基势垒二极管上,从而使其输出偶次谐波,抑制了奇次谐波,再经过输出巴伦有效地抑制了四次等更高次谐波,输出所需的二次谐波信号。当输入功率为15d Bm,在8~16GHz整个倍频段内,输出功率均大于2d Bm,倍频损耗小13d B。对基波和各次谐波的抑制度均大于25d Bc。芯片尺寸为1.3mm×1.3mm。

毫米波宽带二倍频器设计

基于鳍线/悬置微带线耦合器提出了一种适用于毫米波变容二极管的宽带平衡式二倍频器结构。鳍线作为二极管对的驱动输入端,同时提供直流偏置接地。二极管对的直流偏置电压由输出悬置微带/WR-22波导转换的探针馈入。结合宽带输入WR-42波导/鳍线转换、宽带鳍线/悬置微带线耦合器以及宽带悬置微带线/WR-22波导转换实现了覆盖整个Q频段的平衡式二倍频器。在输入功率为+20dBm,变容管反偏置电压1.2V时,输出33～50GHz的范围内倍频效率大于10%。

超宽带高效无源二倍频器设计

针对传统无源二倍频器倍频效率低,工作频带窄等问题,提出了一种基于肖特基二极管,利用悬置带线巴伦进行双平衡二倍频器输入输出匹配的方式实现宽带倍频的新方法,该方法在实现倍频器超宽带倍频的同时降低了倍频器的倍频损耗,微波软件仿真和实测结果表明,在输入信号频率1~11 GHz,输入信号功率8~12 dBm时,二倍频器倍频损耗小于12 dB,实现了设计目的。

340 GHz基于肖特基二极管未匹配电路倍频源(英文)

太赫兹技术是一个新兴的交叉研究领域。在过去20年,太赫兹技术有了巨大的发展。倍频器是太赫兹差分接收机重要技术,主要运用在天文、大气和行星科学射频前端。太赫兹空白的存在主要因素是缺少高效太赫兹源和探测器。通过倍频器技术和放大技术,可以得到高稳定低相噪的倍频源。340 GHz是太赫兹大气传输窗口之一,所以340 GHz倍频源能够运用在各种通信成像系统中。肖特基二极管倍频源可以工作在常温和低温下。倍频器是倍频链路最关键的部分。通过理论分析和3D电磁仿真设计了一个340 GHz倍频器。实验得到最大输出功率为4.8dBm,最大效率为3%,在331-354.5GHz输出功率大于0dBm。实验结果证明电路仿真和建模的可行性。