三毫米波微带集成谐波振荡器研究

三毫米波微带集成谐波振荡器研究

代文亮[1]2001年在《叁毫米波微带集成谐波振荡器研究》文中认为根据实验室相关课题的需要,本文开展了叁毫米波(W波段)微带集成Gunn谐波振荡器的研究。 本文首先对微带径向传输线的电磁特性进行了分析,包括各种传输模式、特性阻抗及微带径向传输线谐振器的工作模式。在分析振荡器的基本工作原理之后,本文根据“谐波提取技术”的思想,在谐波振荡器中对基波和谐波振荡条件与相互关系分别进行了分析,并根据Gunn二极管的等效电路参数,对谐波振荡的电路进行了优化分析,得出微带径向谐振器的尺寸。然后利用CAD软件进行优化得出微带低通滤波器、带通滤波器,同时也对缝耦合及渐变线进行分析。最后对微带到波导的过渡形式进行了探讨,经过分析比较,本文采用余弦平方函数形式的对极鳍线过渡。研制完成的叁毫米波微带集成谐波振荡器,其输出功率为0.51mW,其输出频率为104.9GHz。

宋辉[2]2009年在《W波段谐波振荡器的混合集成技术研究》文中进行了进一步梳理毫米波振荡源是毫米波系统的核心,是雷达、通信、电子对抗等毫米波系统的关键部件之一。毫米波电路和系统通常使用在军备和国防上,国外特别是部分军事强国在一方面大力发展本国毫米波技术,而另一方面对我国实行技术出口限制,因此,在这样的形势下,国内对毫米波振荡源技术进行研究有着及其重要的现实意义。本文开展了W波段微带集成振荡源的研究工作,分析了振荡器的基本工作原理。采用国产GaAs Gunn二极管作为振荡源的有源器件,并分析了其工作原理与等效电路。在振荡器各部分电路的设计过程中,谐振器采用环形微带的形式,对其工作模式与特性进行了分析,并对其尺寸进行了仿真与优化。在偏置电路的设计之中,采用高低阻抗线的形式,研制了微带偏置滤波器,该滤波器对于基波与谐波在直流端的泄露均有较好的抑制能力。在微带到波导的转换设计中,本文分别设计了E面探针形式的过渡结构与鳍线形式的过渡结构,在实际电路中选用了探针过渡形式。本文最终研制出W波段混合集成谐波振荡器,并进行了实验与测试,该振荡器输出频率为87.8GHz,输出功率为0.5mW。测试结果表明了本文的设计方案是合理的,为W波段振荡器的混合集成技术积累了一定的经验。

詹景坤[3]2008年在《W波段雪崩管微带集成高次倍频器》文中认为毫米波倍频技术是一种获取优质毫米波信号的重要方式。渡越时间雪崩二极管微带集成高次倍频器就是利用雪崩二极管在雪崩过程中产生的强烈非线性电感特性,将微波信号单级高次倍频到毫米波信号。该微带集成结构的高次倍频器电路简单,并且倍频效率高,输出功率大,附加相位噪声低,同时避免了多级倍频链级间匹配、滤波和放大等一系列问题。该倍频器能够为毫米波电路系统应用提供优质的毫米波信号源。本文首先深入的研究了雪崩倍频二极管非线性模型,合理的对雪崩区和渡越区建立模型,并将二者有机的结合起来;其次在上述基础上,详细分析了微带集成高次倍频器的匹配、偏置、隔置、过渡电路以及器件电路的金丝焊接特性,并进行了局部电路的仿真优化和倍频器的整体电路优化,并对所设计的电路进行加工制作和实验研究,首次研制出了具有小型化、集成化、高性能指标的雪崩二极管微带集成高次倍频器。雪崩微带集成高次倍频器将6.3GHz输入信号经15次单级倍频后获得了最大输出功率为5.87mW的毫米波信号和倍频器具有约0.5%的倍频效率。实验证明了该倍频器引入的附加相位噪声极低,倍频器输出信号的最佳相位噪声分别为-90.83dBc/Hz@10kHz和-95.67dBc/Hz@100kHz;在其它高次倍频次数下,该倍频器同样获得了有效的倍频输出功率和良好的相位噪声特性;从而实现了本课题对雪崩高次倍频器的集成化、小型化的研究目的。

卜瑞锋[4]2002年在《叁毫米波叁倍频器研究》文中研究说明随着现代通信和雷达技术的发展,先进电子系统对毫米波频率源的要求越来越高。简单的毫米波固态源的频率稳定度和相位噪声较差,难以满足要求,因此有必要研究W波段倍频源。 本文首先回顾了毫米波微带传输线的传输特性和不连续性。而后介绍了PN结变容管的特性及变容管倍频器倍频原理,这是研究非线性电抗倍频器的理论基础。非线性电路分析是倍频器设计的关键,只有对器件本身和外围电路有个透彻的了解,准确给出嵌入阻抗,才能对外围电路进行设计,因此本文给出了几种非线性电路分析方法。本文采用微带线作为毫米波集成电路的传输线,运用HP ADS软件进行优化得出微带低通滤波器、带通滤波器、各匹配电路及空闲回路和偏置电路。最后对微带到波导的过渡形式进行了探讨,本文采用了余弦平方函数对极鳍线过渡。采用突变结变容管管芯研制完成的叁毫米波微带集成变容管叁倍频器,其输出功率为0.12mW,变频效率为0.12%。

参考文献:

[1]. 叁毫米波微带集成谐波振荡器研究[D]. 代文亮. 电子科技大学. 2001

[2]. W波段谐波振荡器的混合集成技术研究[D]. 宋辉. 电子科技大学. 2009

[3]. W波段雪崩管微带集成高次倍频器[D]. 詹景坤. 电子科技大学. 2008

[4]. 叁毫米波叁倍频器研究[D]. 卜瑞锋. 电子科技大学. 2002

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