CN106301226A - 一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器 - Google Patents
一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106301226A CN106301226A CN201610681667.1A CN201610681667A CN106301226A CN 106301226 A CN106301226 A CN 106301226A CN 201610681667 A CN201610681667 A CN 201610681667A CN 106301226 A CN106301226 A CN 106301226A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit substrate
- microstrip line
- doubler
- substrate
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
- H03B19/06—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes
- H03B19/14—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes by means of a semiconductor device
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,包括倍频器金属腔体、电路基片、二极管芯片,二极管芯片安装位置的正下方的电路基片为微带线形式,即这部分电路基片的下方紧贴倍频器金属腔体,有利于二极管工作时通过基片向腔体散热;直流偏置低通滤波器所在电路基片也为微带线形式,即这部分基片下方也紧贴金属腔体;电路基片上的其余部分电路均为悬置微带线的形式,这些部分对应的电路基片上下均为空气,有利于减小太赫兹信号的传输损耗,提高倍频效率;本发明中二极管的电路基片在金属腔体中的安放形式从单一的微带线或者悬置微带线变成微带线与悬置微带线相结合的方式,有较高的倍频效率,更加容易安装,且抗震动性能更好。
Description
技术领域
本发明属于太赫兹技术领域,特别是一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器。
背景技术
现有太赫兹倍频器的技术方案一般是由倍频器金属腔体、电路基片、二极管芯片组成。倍频器金属腔体中包括输入波导、输出波导、电路基片安置槽。电路基片以微带线或者悬置微带线的形式固定在安置槽中。电路基片以石英为介质材料,上面包括直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针。二极管芯片衬底朝上,倒置安装在电路基片上。基频信号由波导口输入,经过输入探针转换从TE10模式变换到TEM模式在电路基片中传播,再经过谐波抑制低通滤波器和输入匹配电路加载到二极管上,利用二极管的非线性作用产生倍频信号。倍频信号经过输出匹配电路、输出探针从TEM模式变换到TE10模式,然后由输出波导输出。直流偏置电压经过直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路加载到二极管芯片上。
如图2所示,电路基片为微带线时,由于基片紧贴金属腔体,二极管工作时产生的热量可以较好的通过基片传递到金属腔体上释放出去,尤其对于大功率的输入基频信号而言,散热优势更加显著,但是微带线对太赫兹波的传输损耗较大,不利于倍频效率的提升。
如图3所示,电路基片为悬置微带线时,基片的大部分区域与金属腔体是不接触的,其上下都是空气,只是基片的边沿被金属腔体支撑。悬置微带线对太赫兹波的传输损耗较小,有利于倍频效率的提升,但是由于基片的大部分区域与金属腔体不接触,散热性能较差,对于大功率的输入基频信号而言,二极管工作时产生的热量无法通过基片快速释放出去,从而造成倍频器长期连续工作时可靠性下降,甚至二极管与基片连接处的焊盘脱落,倍频器损坏。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提出了一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,将传统太赫兹倍频器中承载二极管的电路基片在金属腔体中的安放形式从单一的微带线或者悬置微带线变成微带线与悬置微带线相结合的方式,有较高的倍频效率,更加容易安装,且抗震动性能更好。
本发明的技术方案如下:
一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,包括倍频器金属腔体、电路基片、二极管芯片,倍频器金属腔体中设置输入波导、输出波导、安置槽,电路基片固定于安置槽中,电路基片上设置直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针;二极管芯片衬底朝上,倒置安装在电路基片上,其特征在于:所述二极管芯片安装位置的正下方的电路基片为微带线形式,即这部分电路基片的下方紧贴倍频器金属腔体,有利于二极管工作时通过基片向腔体散热;所述直流偏置低通滤波器所在的电路基片也为微带线形式,即这部分基片下方也紧贴金属腔体;所述电路基片上的其余部分电路,即输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针均为悬置微带线的形式,这些部分对应的电路基片上下均为空气,有利于减小太赫兹信号的传输损耗,提高倍频效率。
所述悬置微带线的电路基片的边沿处不再由金属腔体支撑,而是完全悬空。因为二极管安放位置下方电路基片和直流偏置低通滤波器所在的这部分电路基片紧贴金属腔体。
输入基频信号由波导口输入,经过输入探针转换从TE10模式变换到TEM模式在电路基片中传播,经过谐波抑制低通滤波器和输入匹配电路这部分悬置微带线加载到二极管上。此时基频信号从悬置微带线过渡到微带线继续传输,利用二极管的非线性作用产生倍频信号。倍频信号离开二极管进入输出匹配电路,从微带线过渡到悬置微带线,然后经输出探针从TEM模式变换到TE10模式,由输出波导输出。直流偏置电压经过直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路加载到二极管芯片上。
本发明的有益效果如下:
本发明将传统太赫兹倍频器中承载二极管的电路基片在金属腔体中的安放形式从单一的微带线或者悬置微带线变成微带线与悬置微带线相结合的方式;
本发明提出的倍频器不仅拥有较高的倍频效率,同时具备良好的散热性能和长期连续工作时的可靠性,尤其适合在输入较大功率基频信号时长时间工作;二极管安放位置正下方的电路基片为微带线形式,即这部分基片下方紧贴金属腔体,有利于二极管工作时通过基片向腔体散热;直流偏置低通滤波器所在的这部分电路基片也为微带线形式,即这部分基片下方也紧贴金属腔体;基片其余部分电路,即输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针均为悬置微带线的形式,基片上下都是空气,有利于减小太赫兹信号的传输损耗,提高倍频效率;
本发明的倍频器电路基片同传统采用悬置微带线的倍频器电路基片相比,更加容易安装,且抗震动性能更好;因为传统悬置微带线电路基片是靠基片边沿很狭窄的区域与金属腔体接触进行支撑;当工作频率较高时,电路基片本身很窄,与金属腔体接触的边沿区域就更狭窄,不容易安装,抗震动性能较差;而本发明的倍频器中悬置微带线的基片边沿处不再由金属腔体支撑,而是完全悬空;通过二极管安放位置下方电路基片和直流偏置低通滤波器所在的这部分电路基片紧贴金属腔体,足够给整个电路基片提供支撑;由于接触面积相对较大,所以容易安装,抗震动性能也更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为传统基于微带线的太赫兹倍频器的示意图;
图3为传统基于悬置微带线的太赫兹倍频器的示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,包括倍频器金属腔体、电路基片、二极管芯片,倍频器金属腔体中设置输入波导、输出波导、安置槽,电路基片固定于安置槽中,电路基片上设置直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针;二极管芯片衬底朝上,倒置安装在电路基片上,所述二极管芯片安装位置的正下方的电路基片为微带线形式,即这部分电路基片的下方紧贴倍频器金属腔体,有利于二极管工作时通过基片向腔体散热;所述直流偏置低通滤波器所在的电路基片也为微带线形式,即这部分基片下方也紧贴金属腔体;所述电路基片上的其余部分电路,即输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针均为悬置微带线的形式,这些部分对应的电路基片上下均为空气,有利于减小太赫兹信号的传输损耗,提高倍频效率。
所述悬置微带线的电路基片的边沿处不再由金属腔体支撑,而是完全悬空。因为二极管安放位置下方电路基片和直流偏置低通滤波器所在的这部分电路基片紧贴金属腔体,足够给整个电路基片提供支撑。
输入基频信号由波导口输入,经过输入探针转换从TE10模式变换到TEM模式在电路基片中传播,经过谐波抑制低通滤波器和输入匹配电路这部分悬置微带线加载到二极管上。此时基频信号从悬置微带线过渡到微带线继续传输,利用二极管的非线性作用产生倍频信号。倍频信号离开二极管进入输出匹配电路,从微带线过渡到悬置微带线,然后经输出探针从TEM模式变换到TE10模式,由输出波导输出。直流偏置电压经过直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路加载到二极管芯片上。
Claims (4)
1.一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,包括倍频器金属腔体、电路基片、二极管芯片,倍频器金属腔体中设置输入波导、输出波导、安置槽,电路基片固定于安置槽中,电路基片上设置直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针;二极管芯片衬底朝上,倒置安装在电路基片上,其特征在于:所述二极管芯片安装位置的正下方的电路基片为微带线形式,即这部分电路基片的下方紧贴倍频器金属腔体;所述直流偏置低通滤波器所在的电路基片也为微带线形式,即这部分电路基片下方也紧贴金属腔体;所述电路基片上的其余部分电路,即输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路、输出匹配电路、输出探针均为悬置微带线的形式,这些部分对应的电路基片上下均为空气。
2.根据权利要求1所述的一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,其特征在于:所述悬置微带线的电路基片的边沿处完全悬空。
3.根据权利要求1所述的一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,其特征在于:输入基频信号由波导口输入,经过输入探针转换从TE10模式变换到TEM模式在电路基片中传播,经过谐波抑制低通滤波器和输入匹配电路这部分悬置微带线加载到二极管上,此时基频信号从悬置微带线过渡到微带线继续传输,利用二极管的非线性作用产生倍频信号;倍频信号离开二极管进入输出匹配电路,从微带线过渡到悬置微带线,然后经输出探针从TEM模式变换到TE10模式,由输出波导输出。
4.根据权利要求1所述的一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器,其特征在于:直流偏置电压经过直流偏置低通滤波器、输入探针、谐波抑制低通滤波器、输入匹配电路加载到二极管芯片上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610681667.1A CN106301226B (zh) | 2016-08-18 | 2016-08-18 | 一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610681667.1A CN106301226B (zh) | 2016-08-18 | 2016-08-18 | 一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106301226A true CN106301226A (zh) | 2017-01-04 |
CN106301226B CN106301226B (zh) | 2019-05-24 |
Family
ID=57679579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610681667.1A Active CN106301226B (zh) | 2016-08-18 | 2016-08-18 | 一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106301226B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108111127A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-01 | 北京无线电测量研究所 | 太赫兹频段三倍频器 |
CN112953397A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 博微太赫兹信息科技有限公司 | 一种太赫兹宽带加偏置二倍频器 |
CN115395196A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-25 | 电子科技大学 | 一种基于悬置微带线的改进匹配结构 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040023628A1 (en) * | 2002-04-23 | 2004-02-05 | Tong Dominique Lo Hine | Ultra-selective broadband bandpass filter using hybrid technology |
CN104065345A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-24 | 东南大学 | 一种紧凑型功率合成平衡式三倍频器 |
CN104852690A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-19 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种太赫兹混频器 |
CN105048967A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-11 | 电子科技大学 | 一种340GHz八次谐波混频器 |
-
2016
- 2016-08-18 CN CN201610681667.1A patent/CN106301226B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040023628A1 (en) * | 2002-04-23 | 2004-02-05 | Tong Dominique Lo Hine | Ultra-selective broadband bandpass filter using hybrid technology |
CN104065345A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-24 | 东南大学 | 一种紧凑型功率合成平衡式三倍频器 |
CN104852690A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-19 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种太赫兹混频器 |
CN105048967A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-11 | 电子科技大学 | 一种340GHz八次谐波混频器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
钟伟: ""基于肖特基势垒二极管的220GHz倍频技术研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108111127A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-01 | 北京无线电测量研究所 | 太赫兹频段三倍频器 |
CN112953397A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 博微太赫兹信息科技有限公司 | 一种太赫兹宽带加偏置二倍频器 |
CN115395196A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-25 | 电子科技大学 | 一种基于悬置微带线的改进匹配结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106301226B (zh) | 2019-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106301226A (zh) | 一种微带线与悬置微带线相结合的太赫兹倍频器 | |
CN103605002A (zh) | 一种电力系统谐波阻抗测量装置 | |
CN204652705U (zh) | 一种igbt超音频感应加热电源 | |
CN201398174Y (zh) | 异步电机专用节电装置 | |
CN205960961U (zh) | 一种岸电电源 | |
CN104883074A (zh) | 一种分形超声波电源装置 | |
CN105338688A (zh) | 可调光的电源开关 | |
CN204213998U (zh) | 无线耦合连接的油烟机导风板 | |
CN206559758U (zh) | 一种便于安装的节电装置 | |
CN203193928U (zh) | 路灯节电器 | |
CN206977592U (zh) | 燃气抄表装置 | |
CN205791394U (zh) | 一种可拆卸楔形线夹 | |
CN208015374U (zh) | 一种高可靠性集成式智能低压电容柜 | |
CN101969705A (zh) | 分体柜式工业微波炉 | |
CN206136362U (zh) | 一种2450mhz磁控管用380v开关电源 | |
CN203166792U (zh) | 太阳能独立供电的单相水泵逆变器 | |
CN208381872U (zh) | 一种多功能路灯控制器 | |
CN209084838U (zh) | 一种稳定性高的凹盘型电磁炉 | |
CN209029080U (zh) | 超薄led显示屏驱动电源 | |
CN205123103U (zh) | 一种应用于配电系统的高低压电气成套设备组装 | |
CN212303333U (zh) | 一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路 | |
CN201042094Y (zh) | 一种照明节电器 | |
CN207636645U (zh) | 电力计量柜通风装置 | |
CN209001395U (zh) | 一种耐腐蚀节能型箱变柜 | |
CN207926463U (zh) | 一种太阳能系统用逆变器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |