（英）基于肖特基平面二极管的150 GHz和180 GHz固定调节式倍频源

利用GaAs肖特基平面二极管,基于石英薄膜电路工艺,采用场和路相结合的综合分析方法,研制出了两个不同频率带宽的倍频器.在场软件中,二极管非线性结采用集总端口模拟,以提取二极管的嵌入阻抗,设计二倍频器的无源匹配电路,优化倍频的整体电路性能,提取相应的S参数文件,分析倍频器的效率.150 GHz二倍频器在149.2 GHz测得最高倍频效率7.5％,在147.4～152 GHz效率典型值为6.0％;180 GHz二倍频器在170 GHz测得最高倍频效率14.8％,在150 ～ 200 GHz效率典型值为8.0％.     

基于肖特基势垒二极管的太赫兹固态倍频源和检测器研制

本文基于GaAs肖特基势垒二极管以及混合集成电路工艺,对太赫兹固态倍频和检测技术开展了研究.文章结合肖特基势垒二极管物理结构,采用电磁场仿真软件和电路仿真软件相结合的综合分析方法,对各模块电路进行优化设计,研制出了高倍频效率的倍频源和高灵敏度的检测器(检波器和谐波混频器).0.15THz检波器测得最高检波电压灵敏度1600mV/mW,在0.11~0.17THz灵敏度典型值为600mV/mW,切线灵敏度优于-29dBm.0.15THz二倍频器测得最高倍频效率7.5%,在0.1474~0.152THz效率典型值为6.0%.0.18THz二倍频器测得最高倍频效率14.8%,在0.15~0.2THz效率典型值为8.0%.0.15THz谐波混频器测得最低变频损耗10.7dB,在0.135~0.165THz变频损耗典型值为12.5dB.0.18THz谐波混频器测得最低变频损耗5.8dB,在0.165~0.2THz变频损耗典型值为13.5dB,在0.21~0.24THz变频损耗典型值为11.5dB.     

新型四次谐波混频电路

本文介绍了一种适用于高次谐波混频的电路原理图,基于空闲频率相位抵消理论,该混频电路结构可以避免复杂的空闲频率回收电路设计,同时能获得很高的端口隔离度。基于该结构,设计了新型的Ka波段四次谐波混频器,该混频器在38.4 GHz测得最小变频损耗 8.3 dB,在34-39 GHz 变频损耗小于10.3dB, LO-IF、RF-LO、 RF-IF 端口隔离度分别优于30.7 dB、 22.9dB、46.5dB。     

基于平面肖特基二极管的毫米波固定调节式谐波混频器

基于GaAs肖特基势垒二极管,研制出了两个不同波段的谐波混频器。在场仿真软件中,二极管的非线性结采用lumped端口来模拟,通过场分析方法分析二极管各端口的阻抗。谐波混频电路被分成不同部分来单独优化设计,基于优化设计的各独立电路,建立谐波混频器的整体场仿真模型,通过提取相应的S参数文件分析混频器的变频损耗。150GHz 谐波混频器测得最低变频损耗10.7dB,在135-165GHz变频损耗典型值为12.5dB。180GHz 谐波混频器测得最低变频损耗5.8dB,在165-200GHz变频损耗典型值为13.5dB,在210-240GHz变频损耗典型值为11.5dB。     

基于零偏置肖特基二极管的毫米波宽带高灵敏度检波器

Two broadband detectors at W-band and D-band are analyzed and designed with low barrier Schottky diodes. The input circuit of the detectors is realized by low and high impedance microstrip lines, and their output circuit is composed of a radio frequency (RF) bandstop filter and a tuning line for optimum reflection phase of the RF signal. S-parameters of the complete circuit are exported to a circuit simulator for voltage sensitivity analysis. For the W band detectors, the highest measured voltage sensitivity is 11800 mV/mW at 100 GHz, and the sensitivity is higher than 2000 mV/mW in 80-104 GHz. Measured tangential sensitivity (TSS) is higher than-38 dBm, and its linearity is superior than 0.99992 at 95 GHz. For the D band detector, the highest measured voltage sensitivity is 1600 mV/mW, and the typical sensitivity is 600 mV/mW in 110-170 GHz. TSS is higher than-29 dBm, and its linearity is superior than 0.99961 at 150 GHz.     

基于NEDI砷化镓肖特基二极管的D波段和G波段倍频源

基于南京电子器件研究所(NEDI)的GaAs工艺线,通过分析器件的有源层(缓冲层、外延层)材料掺杂浓度和厚度、肖特基接触面积等,综合优化二极管性能,研制出了截止频率为3.2 THz的太赫兹变阻二极管.基于该二极管,通过建立其三维场结构,采用电磁场和电路仿真软件相结合的方法,一体化设计匹配电路和器件,研制出了D波段和G波段倍频源.D波段二倍频器在152.6 GHz测得最高倍频效率为2.7%,在147.4~155 GHz效率典型值为1.3%.G波段二倍频器在172 GHz测得最高倍频效率为2.1%,在150~200 GHz效率典型值为1.0%.     

基于巴特沃斯低通滤波器的毫米波宽带低插损限幅器研究

基于巴特沃斯（最大平坦型）低通滤波器模型,研究了毫米波限幅器在小信号时的等效电路．结合限幅电路电磁场仿真模型,分析限幅二极管物理模型的寄生参数和键合金丝电感,提取相应的S参数,以设计限幅器的阻抗匹配网络,研制出了Ka波段全频段低插损限幅器．在26～40GHz ,测得限幅器小信号插损小于4.3dB ,最小插损2.2dB ,驻波比小于1.95∶1;当输入的连续波功率为0.5W时,限幅输出功率小于10.5dBm;整个限幅器尺寸为20×12×6mm3,限幅器性能达到国外同类产品水平．     

基于石英基片的W波段高输出功率肖特基二极管倍频器

W-band quartz based high output power fix-tuned doublers are analyzed and designed with planar Schot- tky diodes. Full-wave analysis is carried out to find diode embedding impedances with a lumped port to model the nonlinear junction. Passive networks of the circuit, such as the low pass filter, the E-plane waveguide to strip transitions, input and output matching networks, and passive diode parts are analyzed by using electromagnetic simulators, and the different parts are then combined and optimized together. The exported S-parameters of the doubler circuit are used for multiply efficiency analysis. The highest measured output power is 29.5 mW at 80 GHz and higher than 15 mW in 76-94 GHz. The highest measured efficiency is 11.5% at 92.5 GHz, and the typical value is 6.0% in 70-100 GHz.     

W 波段宽带正交模转换器研制

为满足W波段双通道接收系统的需要,实现将天线接收到的线极化或圆极化电磁波分离出正交的垂直极化和水平极化电磁波,研制出了工作频带宽、性能优、结构简单、适合大批量生产的波导正交模转换器(OMT)。在80～102GHz频带内,即相对于中心频率91GHz的24%频带内,测得水平极化传输损耗典型值为0.8dB、垂直极化传输损耗典型值为0.4dB;各端口回波损耗优于15dB;隔离度典型值为21dB。