一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器及信号发生器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113644880A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202110944524.6(22)申请日2021.08.17(71)申请人中电科思仪科技股份有限公司地址266555山东省青岛市黄岛区香江路98号(72)发明人贾定宏王沫邓建钦朱伟峰姜万顺年夫顺朱翔程笑林刘朝阳张胜洲陈玉龙梁晓林张超群(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人董雪(51)Int.Cl.H03B19/00(2006.01)H03H7/38(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器及信号发生器(57)摘要本公开公开的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器及信号发生器，包括输入波导、倍频电路和输出波导；输入波导包括多段第一波导段和位于相邻第一波段之间的凸起枝节段；倍频电路包括依次连接的输入探针、匹配滤波网络和二极管对；位于输入波导末端的第一波导段与输入探针连接，二极管对与输出波导连接。通过在输入波导上设置凸起枝节段，引入波导阻抗匹配，联合匹配滤波网络共同达到阻抗匹配的目的，缩短整体微带电路的长度来降低倍频电路的传输损耗；同时该匹配滤波网络还有滤波效果，能够一定程度上抑制其他次谐波，使其返回二极管完成二次倍频，进一步的提高倍频效率。CN113644880ACN113644880A权利要求书1/1页1.一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，包括输入波导、倍频电路和输出波导；输入波导包括多段第一波导段和位于相邻第一波段之间的凸起枝节段；倍频电路包括依次连接的输入探针、匹配滤波网络和二极管对；位于输入波导末端的第一波导段与输入探针连接，二极管对与输出波导连接。2.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，匹配滤波网络采用高低阻抗线低通滤波结构。3.如权利要求2所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，高低阻抗线低通滤波结构与输入波导上的凸起枝节段用于阻抗匹配。4.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，输入探针阻抗与二极管工作阻抗相匹配。5.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，倍频电路中的二极管对为同向串联二极管对。6.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，凸起枝节段与第一波导段同轴线设置。7.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，凸起枝节段的窄边长度大于第一波导段窄边长度。8.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，输出波导与二极管对构成一个巴伦结构。9.如权利要求1所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器，其特征在于，凸起枝节段的数量为一个、两个或三个。10.一种信号发生器，其特征在于，包括权利要求1‑9任一项所述的一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器。2CN113644880A说明书1/5页一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器及信号发生器技术领域[0001]本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器及信号发生器。背景技术[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。[0003]随着太赫兹技术的不断发展，基于固态电子的太赫兹信号发生技术应用频段逐渐上升，来到了1THz以上甚至更高的频段。其中0.75THz～1.1THz为标准波导WR1.0所覆盖频段，正在开展及潜在的应用领域主要为大型战舰等装备雷达散射截面缩比测试、空天地一体化通信、近场显微成像、物质谱线分析等。固态电子太赫兹信号产生技术中，基于级联倍频放大的信号产生方法具有常温工作、频率分辨率高、工作带宽宽且频率可调谐、体积紧凑等优点得到了广泛的应用。[0004]作为0.75THz～1.1THz级联倍频放大链路中的末级核心部件，0.75THz～1.1THz倍频器对整个信号发生链路的输出功率和带宽起着决定性的作用。首先是其倍频次数，直接决定了整个驱动链路的实现难易程度，例如采用2次倍频，驱动链路最高频率达到了550GHz，实现难度较大，需要结合国内工业基础，选择合适的倍频次数；其次是其倍频效率直接决定了其最终的输出功率水平，需要保持高效率特性。[0005]传统的无偏太赫兹偶次倍频器包括输入波导、输出波导和倍频微带电路，倍频微带电路中的阻抗匹配网络主要为微带片上得高低阻抗线，为了获得良好的匹配效果，整体匹配网络的体积较长，导致传输损耗较大，倍频效率低。发明内容[0006]本公开为了解决上述问题，提出了一种基于波导微带协同匹配滤波的倍频器及信号发生器，通过在输入波导上设置凸起枝节段，引