CN117579001A - 一种超宽中频二次谐波混频器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超宽中频二次谐波混频器，包括：宽带脊波导双工器、脊波导微带过渡、第一匹配电路、反向并联二极管对、第二匹配电路、宽阻带中频低通滤波器和微带线介质层。该混频器采用肖特基反向并联二极管对作为非线性器件，通过宽带脊波导双工器，将射频信号和本振信号输入到反向并联二极管对，混频后的中频信号通过宽阻带中频低通滤波器输出。本发明具有结构简单、变频性能优异、射频带宽大、中频带宽大的优点，可用于毫米波通信基站和宽带雷达接收机中。
Description
技术领域
本发明涉及一种超宽中频二次谐波混频器，属于混频器技术领域。
背景技术
毫米波/太赫兹频段由于其具有的大带宽、低时延、高分辨率等特性，在通信和雷达等领域有着非常广阔的应用。50GHz以上的毫米波频段的应用，相对成熟的主要包括60GHz宽带无线局域网通信和77GHz汽车雷达。更高频段还包括处于初级应用阶段的W波段制导雷达、140GHz、220GHz以及340GHz的雷达及通信系统等。
混频器是毫米波/太赫兹接收机前端的关键部件，它决定着整个接收机的性能。对于太赫兹波段，很难获得高性能的本振。次谐波混频器是一个很好的解决方案，因为它需要较低的本振频率，只有基波混频器的一半。具有宽射频(RF)和中频(IF)带宽的下变频混频器是宽带毫米波/太赫兹系统的核心组成部分，如无线电天文接收器、复杂电磁环境监测器和测试设备。
宽的射频带宽有助于简化接收机系统并降低成本。为了充分利用毫米波/太赫兹频段的大带宽的特性，混频器的射频工作带宽正在朝着越来越宽的方向发展。宽中频带宽不仅对提高通信数据速率至关重要，而且有助于提高复杂天文接收机的高灵敏度。
因此，超宽中频混频器在毫米波宽带雷达和通信系统中的需求越来越高。目前现有的国内外厂家提供的毫米波混频器的射频和中频带宽一般都较窄，无法满足毫米波/太赫兹宽带雷达和通信系统的带宽宽度应用需求。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种超宽中频二次谐波混频器。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种超宽中频二次谐波混频器，包括：宽带脊波导双工器、脊波导微带过渡、第一匹配电路、反向并联二极管对、第二匹配电路、宽阻带中频低通滤波器和微带线介质层。
所述宽带脊波导双工器，包括：第一本体、第二本体。
所述第一本体顶部设置有射频输入波导上腔体，本振输入波导上腔体，输出波导上腔体，射频输入波导上腔体的后端与输出波导上腔体的前端之间设置有过渡波导上凹槽。所述本振输入波导上腔体后端与过渡波导上凹槽的后端以及输出波导上腔体的前端相导通。所述输出波导上腔体的后端设置有输出波导上凹槽。
所述射频输入波导上腔体、本振输入波导上腔体、输出波导上腔体和过渡波导上凹槽内均设置有脊状结构。
所述第二本体底部设置有射频输入波导下腔体，本振输入波导下腔体，输出波导下腔体，射频输入波导下腔体的后端与输出波导下腔体的前端之间设置过渡波导下凹槽。所述本振输入波导下腔体后端与过渡波导下凹槽的后端以及输出波导下腔体的前端相导通。所述输出波导上腔体的后端设置有输出波导下凹槽。
所述输出波导下凹槽内设置有微带线介质层，微带线介质层的前端伸入输出波导下腔体，微带线介质层的上表面依次设置有脊波导微带过渡、第一匹配电路、反向并联二极管对、第二匹配电路、宽阻带中频低通滤波器。所述输出波导上腔体内的脊状结构自由端的底部与脊波导微带过渡的前端相连接。
作为优选方案，所述第二本体与第一本体相连接，所述射频输入波导下腔体与射频输入波导上腔体边缘相连接，所述本振输入波导下腔体与本振输入波导上腔体边缘相连接，所述过渡波导下凹槽与过渡波导上凹槽边缘相连接，所述输出波导下腔体与输出波导上腔体边缘相连接，所述输出波导下凹槽与输出波导上凹槽边缘相连接。
作为优选方案，所述脊状结构的高度与第一本体的腔体、凹槽的深底一致，脊状结构的下边缘与第一本体的下边缘齐平。
作为优选方案，所述脊状结构，包括：所述射频输入波导上腔体内设置有射频输入端脊，所述射频输入端脊后端伸入过渡波导上凹槽，射频输入端脊后端依次连接多个射频带通滤波器单元，最后一个射频带通滤波器单元通过抽头与滤波器T型连接结构的第一端相连接。
所述本振输入波导上腔体内设置有本振输入端脊，所述本振输入端脊后端依次连接多个本振带通滤波器单元，最后一个本振带通滤波器单元通过抽头与滤波器T型连接结构的第二端相连接。所述滤波器T型连接结构的第三端伸入输出波导上腔体。
所述滤波器T型连接结构的第三端底部与脊波导微带过渡的前端相连接。
作为优选方案，所述射频带通滤波器单元，包括：射频带通滤波器抽头，射频带通滤波器谐振器，射频带通滤波器抽头与射频带通滤波器谐振器依次连接。
所述本振带通滤波器单元，包括：本振带通滤波器抽头、本振带通滤波器谐振器，本振带通滤波器抽头与本振带通滤波器谐振器依次连接。
作为优选方案，所述射频输入波导下腔体与射频输入波导上腔体的水平剖面结构相同。所述本振输入波导下腔体与本振输入波导上腔体的水平剖面结构相同。所述过渡波导下凹槽与过渡波导上凹槽的水平剖面结构相同。所述输出波导下腔体与输出波导上腔体的水平剖面结构相同。所述输出波导下凹槽与输出波导上凹槽的水平剖面结构相同。
作为优选方案，脊波导微带过渡，包括：脊波导接触微带焊盘、微带阻抗变换结构和微带传输线，脊波导接触微带焊盘、微带阻抗变换结构和微带传输线依次连接。所述滤波器T型连接结构的第三端底部与脊波导微带过渡的脊波导接触微带焊盘相连接。
作为优选方案，所述反向并联二极管对中二极管采用肖特基二极管。
作为优选方案，所述第二本体的腔体和凹槽的深度与微带线介质层厚度一致。
作为优选方案，所述本振带通滤波器谐振器采用凋落模脊波导谐振器实现，根据滤波器的工作频率，确定本振带通滤波器谐振器的宽度和长度。
作为优选方案，所述射频带通滤波器抽头采用窄脊结构，通过调节连接相邻两个本振带通滤波器谐振器的抽头的长度和宽度，实现脊波导本振带通滤波器的设计。
作为优选方案，所述宽阻带中频低通滤波器设置为三阶Hammer-head结构低通滤波器。
有益效果：本发明提供的一种超宽中频二次谐波混频器，涉及一种应用于毫米波/太赫兹频段的超宽中频二次谐波混频器，该混频器采用肖特基反向并联二极管对作为非线性器件，通过宽带脊波导双工器，将射频信号和本振信号输入到反向并联二极管对，混频后的中频信号通过宽阻带中频低通滤波器输出。具有结构简单、变频性能优异、射频带宽大、中频带宽大的优点，可用于毫米波通信基站和宽带雷达接收机中。
本发明应用于毫米波/太赫兹频段的超宽中频二次谐波混频器，该混频器可以实现超宽射频和中频、低损耗的混频，尤其适用于通信、宽带雷达以及测试设备等领域。
本发明显脊波导单模带宽大，可以达到数个倍频程，采用脊波导结构设计的宽带脊波导双工器可以在单一模式下传输射频和本振信号，用于实现射频和本振宽带信号的输入；脊波导微带过渡用于将脊波导输入的射频和本振宽带信号转换到微带电路的同时为二次谐波混频产生的中频信号提供接地回路；宽阻带中频低通滤波器传输中频信号，为射频和本振信号提供等效接地。本发明提供的超宽中频二次谐波混频器，具有射频带宽大、中频带宽大、变频损耗低等优点，可应用于毫米波通信和宽带雷达等领域。
附图说明
图1为本发明的一种超宽中频二次谐波混频器的结构示意图。
图2为本发明的第一壳体的结构示意图。
图3为本发明的第二壳体的结构示意图。
图4为本发明的脊波导微带过渡的结构示意图。
图5为本发明宽带脊波导双工器的射频输入端口A-A剖面示意图。
图6为本发明宽带脊波导双工器的本振输入端口B-B剖面示意图。
图7为具体实施例中宽带脊波导双工器仿真结果图。
图8为具体实施例中脊波导微带过渡仿真结果图。
图9为具体实施例中宽阻带中频低通滤波器仿真结果图。
图10为具体实施例中固定中频频率为1GHz时，超宽中频二次谐波混频器变频损耗的仿真结果图。
图11为具体实施例中固定本振频率为107.5GHz时，超宽中频二次谐波混频器变频损耗的仿真结果图。
具体实施方式
下面结合本发明实例中的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明介绍一种超宽中频二次谐波混频器，包括：宽带脊波导双工器1、脊波导微带过渡2、第一匹配电路3、反向并联二极管对4、第二匹配电路5、宽阻带中频低通滤波器6和微带线介质层7。
所述宽带脊波导双工器1，包括：第一本体101、第二本体102。
如图2所示，所述第一本体101顶部设置有射频输入波导上腔体1011，本振输入波导上腔体1012，输出波导上腔体1013，射频输入波导上腔体1011的后端与输出波导上腔体1013的前端之间设置有过渡波导上凹槽1014。所述本振输入波导上腔体1012后端与过渡波导上凹槽1014的后端以及输出波导上腔体1013的前端相导通。所述输出波导上腔体1013的后端设置有输出波导上凹槽1015。
所述射频输入波导上腔体1011、本振输入波导上腔体1012、输出波导上腔体1013和过渡波导上凹槽1014内均设置有脊状结构。
如图3所示，所述第二本体102底部设置有射频输入波导下腔体1021，本振输入波导下腔体1022，输出波导下腔体1023，射频输入波导下腔体1021的后端与输出波导下腔体1023的前端之间设置过渡波导下凹槽1024。所述本振输入波导下腔体1022后端与过渡波导下凹槽1024的后端以及输出波导下腔体1023的前端相导通。所述输出波导上腔体1023的后端设置有输出波导下凹槽1025。
所述输出波导下凹槽1025内设置有微带线介质层7，微带线介质层7的前端伸入输出波导下腔体1023，微带线介质层7的上表面依次设置有脊波导微带过渡2、第一匹配电路3、反向并联二极管对4、第二匹配电路5、宽阻带中频低通滤波器6。所述输出波导上腔体1013内的脊状结构自由端的底部与脊波导微带过渡2的前端相连接。
进一步的，所述第二本体与第一本体相连接，所述射频输入波导下腔体1021与射频输入波导上腔体1011边缘相连接，所述本振输入波导下腔体1022与本振输入波导上腔体1012边缘相连接，所述过渡波导下凹槽1024与过渡波导上凹槽1014边缘相连接，所述输出波导下腔体1023与输出波导上腔体1013边缘相连接，所述输出波导下凹槽1025与输出波导上凹槽1015边缘相连接。
进一步的，所述脊状结构的高度与第一本体的腔体、凹槽的深底一致，脊状结构的下边缘与第一本体的下边缘齐平。
进一步的，所述脊状结构，包括：所述射频输入波导上腔体1011内设置有射频输入端脊1016，所述射频输入端脊1016后端伸入过渡波导上凹槽1014，射频输入端脊1016后端依次连接多个射频带通滤波器单元1017，最后一个射频带通滤波器单元1017通过抽头与滤波器T型连接结构1018的第一端10181相连接。
所述本振输入波导上腔体1012内设置有本振输入端脊1019，所述本振输入端脊1019后端依次连接多个本振带通滤波器单元10110，最后一个本振带通滤波器单元10110通过抽头与滤波器T型连接结构1018的第二端10182相连接。所述滤波器T型连接结构1018的第三端10183伸入输出波导上腔体1013。
所述滤波器T型连接结构1018的第三端10183底部与脊波导微带过渡2的前端相连接。
进一步的，所述射频带通滤波器单元1017，包括：射频带通滤波器抽头10171，射频带通滤波器谐振器10172，射频带通滤波器抽头10171与射频带通滤波器谐振器10172依次连接。
所述本振带通滤波器单元10110，包括：本振带通滤波器抽头101101、本振带通滤波器谐振器101102，本振带通滤波器抽头101101与本振带通滤波器谐振器101102依次连接。
进一步的，所述射频输入波导下腔体1021与射频输入波导上腔体1011的水平剖面结构相同。所述本振输入波导下腔体1022与本振输入波导上腔体1012的水平剖面结构相同。所述过渡波导下凹槽1024与过渡波导上凹槽1014的水平剖面结构相同。所述输出波导下腔体1023与输出波导上腔体1013的水平剖面结构相同。所述输出波导下凹槽1025与输出波导上凹槽1015的水平剖面结构相同。
如图4所示，进一步的，脊波导微带过渡2，包括：脊波导接触微带焊盘201、微带阻抗变换结构202和微带传输线203，脊波导接触微带焊盘201、微带阻抗变换结构202和微带传输线203依次连接。所述滤波器T型连接结构1018的第三端10183底部与脊波导微带过渡2的脊波导接触微带焊盘201相连接。用于将脊波导主模传输的TE10波转换为微带线的准TEM模式传输。
进一步的，所述反向并联二极管对4中二极管采用肖特基二极管。反向并联二极管对结构作为谐波混频器的非线性器件，混频器产生的本振奇次谐波相关的杂散相互抵消，因而该混频器具有抑制与本振奇次谐波相关的某些杂散响应的特性。
进一步的，所述第二本体的腔体和凹槽的深度与微带线介质层厚度一致。
进一步的，所述本振带通滤波器谐振器101102采用凋落模脊波导谐振器实现，根据滤波器的工作频率，确定本振带通滤波器谐振器101102的宽度和长度。
进一步的，所述射频带通滤波器抽头10171采用窄脊结构，通过调节连接相邻两个本振带通滤波器谐振器101102的抽头的长度和宽度，实现脊波导本振带通滤波器的设计。
进一步的，所述反向并联二极管对4采用导电胶装配在第一匹配电路3、第二匹配电路5之间。
进一步的，所述宽阻带中频低通滤波器6设置为三阶Hammer-head结构低通滤波器。用于通过中频信号，而对全频段射频信号和本振信号具有抑制作用，防止射频和本振信号泄漏降低混频器变频性能。
进一步的，所述微带线介质层7采用100um厚度的石英基片。
进一步的，所述第一匹配电路3和第二匹配电路5分别位于反向并联二极管对两侧，用于射频、本振的输入匹配和中频的输出匹配，实现射频频段内的低损耗变频。
本发明工作原理如下：
本发明提供一种超宽中频二次谐波混频器，其中，所述射频输入波导下腔体1021与射频输入波导上腔体1011边缘相连接后，加上其中的脊状结构组成射频输入端口。
所述本振输入波导下腔体1022与本振输入波导上腔体1012边缘相连接后，加上其中的脊状结构组成本振输入端口。
所述输出波导下凹槽1025与输出波导上凹槽1015边缘相连接后，加上其中的微带线介质层7上的电路组成中频输出端口。
本发明第一本体101与第二本体102组合而成的腔体结构与腔体内的脊状结构，具有低主模截止频率、宽频带和低阻抗特性的优点。
实施例1：
本发明以170～260GHz超宽中频二次谐波混频器为例具体介绍其中各个单元电路的设计，对于其他频段的混频器的设计同样有效。
在本实施例中，超宽中频二次谐波混频器的射频频率为170～260GHz，首先确定中频的频率范围为DC～45GHz，这样使用一个频率为(170+260)/2＝107.5GHz的本振点频即可实现覆盖射频全频带的二次谐波混频。同时，本振的频率范围可选择为84.5～130.5GHz，可实现固定中频为1GHz以下时全频带的二次谐波混频。
所述宽带脊波导双工器1采用脊波导结构，该结构具有单模工作带宽大、传输损耗小、承受功率高、阻抗低等优点，适用于宽带的混频、倍频、天线设计和功率合成。本实施例中的宽带脊波导双工器射频频段为170～260GHz，本振频段为84.5～130.5GHz。
如图5所示，宽带脊波导双工器的射频输入端口，所述射频输入波导下腔体1021与射频输入波导上腔体1011均采用前宽后窄的结构。
射频输入端口采用脊波导单模传输射频，射频输入端口宽A为1.25mm，射频输入端口高B为0.4mm。所述射频输入波导下腔体1021深度H2与微带线介质层厚度一致，为50um。所述射频输入端脊1016高度与射频输入波导上腔体1011的深度一致，射频输入端脊1016的下边缘与第一本体101的下边缘齐平，射频输入波导上腔体1011深度H1为0.35mm，射频输入端脊1016的高度H1为0.35mm，宽度W为0.2mm。
如图6所示，宽带脊波导双工器的本振输入端口，所述本振输入波导下腔体1022与本振输入波导上腔体1012均采用方形的结构。
射频输入端口采用脊波导单模传输本振射频，本振输入端口宽A为1.25mm，本振输入端口高B为0.4mm。所述本振输入波导上腔体1012深度H2与微带线介质层厚度一致，为50um。所述本振输入端脊1019高度与本振输入波导上腔体1012的深度一致，本振输入端脊1019的下边缘与第一本体101的下边缘齐平，本振输入波导上腔体1012深度H1为0.35mm，本振输入端脊1019的高度H1为0.35mm，宽度W为0.2mm。
脊波导射频带通滤波器利用了脊波导的截止特性，通过射频输入波导下腔体1021与射频输入波导上腔体1011均采用前宽后窄的结构，通过输出波导下腔体1023与输出波导上腔体1013均采用前窄后宽的结构，提高脊波导的截止频率，产生对本振信号的抑制。所述过渡波导下凹槽1024与过渡波导上凹槽1014的宽减小到0.33mm，射频输入端脊顺次交替连接射频带通滤波器抽头、射频带通滤波器谐振器，再经过腔体宽度变换结构将脊波导的宽变换回1.25mm，与射频本振滤波器T型连接结构110相连。
脊波导射频带通滤波器采用六阶脊波导谐振结构，六个射频带通滤波器谐振器的尺寸均一致，宽度为0.24mm，长度为0.15mm。射频带通滤波器谐振器106之间通过射频带通滤波器抽头105连接，尺寸均一致，宽度为0.15mm，长度为0.08mm。所述射频输入端脊、射频带通滤波器抽头、射频带通滤波器谐振器的高度均为0.35mm。
脊波导本振带通滤波器利用凋落模脊波导谐振器实现，根据滤波器的工作频率，确定本振带通滤波器谐振器的宽度和长度，相邻两个脊波导谐振器之间添加本振带通滤波器抽头增大耦合强度，通过调节连接相邻两个本振带通滤波器抽头的长度和宽度，实现脊波导本振带通滤波器的设计，本振带通滤波器产生本振通带的同时，对射频频带进行抑制。
所述脊波导本振带通滤波器，本振输入端脊顺次交替连接本振带通滤波器抽头、本振带通滤波器谐振器，与射频本振滤波器T型连接结构相连。
脊波导本振带通滤波器采用六阶脊波导谐振结构，六个本振带通滤波器谐振器的尺寸均一致，宽度为0.4mm，长度为0.25mm。本振带通滤波器谐振器之间通过本振带通滤波器抽头连接，宽度均一致，为0.04mm，长度则有所不同，从本振输入端脊向射频本振滤波器T型连接结构方向，七个本振带通滤波器抽头的长度分别为0.15mm，0.35mm，0.45mm，0.45mm，0.45mm，0.35mm，0.15mm。所述本振输入端脊、本振带通滤波器抽头、本振带通滤波器谐振器的高度均为0.35mm。
图7给出了该宽带脊波导双工器的仿真结果，由仿真结果可以看出，该滤波器的带宽能够满足在射频和本振范围内，即170～260GHz范围内，射频端口到T型连接结构1018公共端口的传输损耗在0.5dB以内，射频端口的回波损耗低于-11dB；射频端口到T型连接结构1018公共端口的传输损耗在0.3dB以内，射频端口的回波损耗低于-12dB。
所述微带线介质层7为50um厚的石英基片，安装在输出波导下凹槽1025中，所述脊波导接触微带焊盘与的滤波器T型连接结构1018的第三端10183紧密压合，实现脊波导与微带电路的连接。脊波导接触微带焊盘201经过微带阻抗变换结构202，将脊波导阻抗变换到微带传输线203。微带阻抗变换结构202的宽度为0.08mm，长度为0.1mm。微带传输线203为50Ω微带，其宽度为0.1mm。所述脊波导微带过渡2仿真结果如图8所示，该脊波导微带过渡可实现对80～260GHz频率范围内从脊波导到微带线的良好传输性能，并为宽带中频信号提供接地回路。
如图9所示，所述宽阻带中频低通滤波器6位于微带线介质层7上表面，采用Hammer-head结构，该结构具有结构紧凑，阻带宽、带外抑制好的优点。本发明采用3级Hammer-head低通滤波器通带截止频率为45GHz，可以通过中频信号，对85～260GHz的抑制在28dB以上。
此外，在进行混频器设计时，还需要对所述肖特基反向并联二极管对4进行建模，通常采用将三维电磁场模型与二极管SPICE参数相结合的方法会更加准确。
最终我们把所述宽带脊波导双工器1、脊波导微带过渡2、第一匹配电路3、肖特基反向并联二极管对4、第二匹配电路5、宽阻带中频低通滤波器6和微带线介质层7三维电磁场模型仿真得到的S参数导入到电路仿真软件中(例如是德科技的ADS)。所述第一匹配电路3和第二匹配电路5在ADS中分别由多段微带传输线构成，通过调整微带线的线宽和长度来优化混频器的变频损耗，从而得到最终的所有的电路参数。
图10给出了该谐波混频器固定本振为107.5GHz时的变频损耗仿真结果。当射频频率为170～215GHz时，谐波混频器产生的中频信号在双边频谱的负频带，变频损耗为8～11dB；当射频频率为215～260GHz时，谐波混频器产生的中频信号在双边频谱的正频带，变频损耗为8～12dB。
图11给出了该谐波混频器固定中频为1GHz时的变频损耗仿真结果，全频带变频损耗为7.5～10dB。该混频器可以实现超宽射频和中频的混频且具有较低的变频损耗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：包括：宽带脊波导双工器(1)、脊波导微带过渡(2)、第一匹配电路(3)、反向并联二极管对(4)、第二匹配电路(5)、宽阻带中频低通滤波器(6)和微带线介质层(7)；
所述宽带脊波导双工器(1)，包括：第一本体(101)、第二本体(102)；
所述第一本体(101)顶部设置有射频输入波导上腔体(1011)，本振输入波导上腔体(1012)，输出波导上腔体(1013)，射频输入波导上腔体(1011)的后端与输出波导上腔体(1013)的前端之间设置有过渡波导上凹槽(1014)；所述本振输入波导上腔体(1012)后端与过渡波导上凹槽(1014)的后端以及输出波导上腔体(1013)的前端相导通；所述输出波导上腔体(1013)的后端设置有输出波导上凹槽(1015)；
所述射频输入波导上腔体(1011)、本振输入波导上腔体(1012)、输出波导上腔体(1013)和过渡波导上凹槽(1014)内均设置有脊状结构；
所述第二本体(102)底部设置有射频输入波导下腔体(1021)，本振输入波导下腔体(1022)，输出波导下腔体(1023)，射频输入波导下腔体(1021)的后端与输出波导下腔体(1023)的前端之间设置过渡波导下凹槽(1024)；所述本振输入波导下腔体(1022)后端与过渡波导下凹槽(1024)的后端以及输出波导下腔体(1023)的前端相导通；所述输出波导上腔体(1023)的后端设置有输出波导下凹槽(1025)；
所述输出波导下凹槽(1025)内设置有微带线介质层(7)，微带线介质层(7)的前端伸入输出波导下腔体(1023)，微带线介质层(7)的上表面依次设置有脊波导微带过渡(2)、第一匹配电路(3)、反向并联二极管对(4)、第二匹配电路(5)、宽阻带中频低通滤波器(6)；所述输出波导上腔体(1013)内的脊状结构自由端的底部与脊波导微带过渡(2)的前端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述第二本体与第一本体相连接，所述射频输入波导下腔体(1021)与射频输入波导上腔体(1011)边缘相连接，所述本振输入波导下腔体(1022)与本振输入波导上腔体(1012)边缘相连接，所述过渡波导下凹槽(1024)与过渡波导上凹槽(1014)边缘相连接，所述输出波导下腔体(1023)与输出波导上腔体(1013)边缘相连接，所述输出波导下凹槽(1025)与输出波导上凹槽(1015)边缘相连接。
3.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述脊状结构的高度与第一本体的腔体、凹槽的深底一致，脊状结构的下边缘与第一本体的下边缘齐平。
4.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述脊状结构，包括：所述射频输入波导上腔体(1011)内设置有射频输入端脊(1016)，所述射频输入端脊(1016)后端伸入过渡波导上凹槽(1014)，射频输入端脊(1016)后端依次连接多个射频带通滤波器单元(1017)，最后一个射频带通滤波器单元(1017)通过抽头与滤波器T型连接结构(1018)的第一端(10181)相连接；
所述本振输入波导上腔体(1012)内设置有本振输入端脊(1019)，所述本振输入端脊(1019)后端依次连接多个本振带通滤波器单元(10110)，最后一个本振带通滤波器单元(10110)通过抽头与滤波器T型连接结构(1018)的第二端(10182)相连接；所述滤波器T型连接结构(1018)的第三端(10183)伸入输出波导上腔体(1013)；
所述滤波器T型连接结构(1018)的第三端(10183)底部与脊波导微带过渡(2)的前端相连接。
5.根据权利要求4所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述射频带通滤波器单元(1017)，包括：射频带通滤波器抽头(10171)，射频带通滤波器谐振器(10172)，射频带通滤波器抽头(10171)与射频带通滤波器谐振器(10172)依次连接；
所述本振带通滤波器单元(10110)，包括：本振带通滤波器抽头(101101)、本振带通滤波器谐振器(101102)，本振带通滤波器抽头(101101)与本振带通滤波器谐振器(101102)依次连接。
6.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述射频输入波导下腔体(1021)与射频输入波导上腔体(1011)的水平剖面结构相同；所述本振输入波导下腔体(1022)与本振输入波导上腔体(1012)的水平剖面结构相同；所述过渡波导下凹槽(1024)与过渡波导上凹槽(1014)的水平剖面结构相同；所述输出波导下腔体(1023)与输出波导上腔体(1013)的水平剖面结构相同；所述输出波导下凹槽(1025)与输出波导上凹槽(1015)的水平剖面结构相同。
7.根据权利要求4所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：脊波导微带过渡(2)，包括：脊波导接触微带焊盘(201)、微带阻抗变换结构(202)和微带传输线(203)，脊波导接触微带焊盘(201)、微带阻抗变换结构(202)和微带传输线(203)依次连接；所述滤波器T型连接结构(1018)的第三端(10183)底部与脊波导微带过渡(2)的脊波导接触微带焊盘(201)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述反向并联二极管对(4)中二极管采用肖特基二极管。
9.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述第二本体的腔体和凹槽的深度与微带线介质层厚度一致。
10.根据权利要求1所述的一种超宽中频二次谐波混频器，其特征在于：所述宽阻带中频低通滤波器(6)设置为三阶Hammer-head结构低通滤波器。
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