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SRD超高次谐波混频器的分析
概述：
超高次谐波混频器（SHM）是一种用于微波和毫米波频段的混频器。SHM以非线性元件，例如二极管，作为其主要组成部分，产生来自信号和本地振荡器（LO）中的信号的比例，并将其混合，以产生带有超高次谐波的混频信号。其中最主要的优点是，在可达到1THz或更高的频段内，可以提供具有非常低的换频损失的混频信号。在本文中，我们将介绍SHM的工作原理、设计、优点和应用；并总结了在包括天文学、遥感、通信和医学在内的各种领域中的应用。
工作原理：
SHM利用了非线性元件的非线性满足，这些非线性满足通常比其他混频器要高。在SHM中，输入信号和本地振荡器信号通过二极管或其他非线性器件，将通过非线性发送器产生的连续谐波级数。最常用的二极管是Schottky二极管。在SHM中，输入信号由频率为fi和振幅为Vi的信号组成，本地振荡器会产生LO信号，其频率为fLO和振幅为VLO信号，本地振荡器信号和接收信号将在二极管通过时相乘产生信号的产品混频。在SHM中，产生大量的混频产品，其中大多数是与输入信号和LO信号的基频有关的谐波。但是，例如，如果二极管的非线性指数为3，则可以获得至少三阶混频产品。SHM的选择可以通过选择二极管的非线性规模来实现。另外，为了控制输入和LO之间的相位差异，通常会使用双平衡混频器结构。
设计：
SHM使用的关键元件是非线性二极管。商品二极管主要在城市，商业和国防应用中使用，但通常不适用于遥感和科学应用。在这些情况下，使用自定制二极管可以提高整体性能。在设计SHM时，二极管的非线性特性和尺寸是确定其工作频率和性能的两个主要因素。在选择二极管时，通常需要考虑二极管的开关速度，最大承受电压，主要混频输出频率和工作温度范围等因素。此外，为了增强性能，可以采用隔离器、调制器、放大器和带通滤波器等技术。选择适当的本地振荡器也是设计SHM时的关键因素。通常，这可以通过选择产生强信号且具有稳定性和低噪声的本地振荡器来实现。在SHM中，混频器产生的具有最高能量的谐波是关键输出。因此，为了获得更好的系统性能，需要选择具有良好谐波捕获能力的接收器。
优点：
SHM具有许多优点。其中最显著的是，SMH提供了具有非常低的换频损耗的超高混频产品。由于高混频产品的频率与输入信号和共振器的频率成比例，SHM可以实现至少3THz或更高的混频产品。此外，SHM还具有低相位噪声、高阻抗匹配、宽带宽度、容易自定义、易于生产和可靠性等其他优点。
应用：
SHM在很多领域有广泛的应用。包括天文学、卫星通信、遥感和医学等领域。在天文学中，SHM可以用于收集由无线电望远镜收集的微弱信号。在卫星通信中，SHM可以用于发射信号和接收卫星信号。在遥感中，SHM可用于感知全球气候变化或地球表面特征。在医学中，SHM可用于帮助医生诊断肿瘤或其他疾病。它们也可以社会活动，政府监察和工业和制造等其他重要应用中使用。
总结：
综上所述，SMH是一种在微波和毫米波频段中非常有用的混频器。它提供了具有非常低换频损耗的超高混频产品。SHM在天文学、卫星通信、遥感和医学等领域中有广泛的应用，以及在社会活动、政府监察和工业和制造等其他重要应用中使用。因此，SMH在现今的工业和科学应用中具有广泛的前景。