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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet des Mischers, insbesondere auf eine breitbandige Terahertz-Vieroberschwingungsmischschaltung, einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer und ein Verfahren dafür.
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STAND DER TECHNIK
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundtechnologie in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und stellen nicht notwendigerweise den Stand der Technik dar.
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Der auf Schottky-Dioden basierende Terahertz-Oberschwingungsmischer ist in vielen Bereichen wie Terahertz-Testinstrumenten, Kommunikation und meteorologischer Fernerkundung weit verbreitet. Der symmetrische Terahertz-Geradzahloberschwingungsmischer weist nicht nur gute Frequenzumwandlungseigenschaften auf, sondern erfordert auch keine Barron-Struktur. Daher ist die Schaltungsstruktur einfach und leicht zu integrieren, was zu einer der bevorzugten Lösungen für Terahertz-Empfänger geworden ist. Das Verbessern der Bandbreite des Terahertz-Geradzahloberschwingungsmischers und das Reduzieren des Frequenzumwandlungsverlusts und der Rauschzahl sind ebenfalls zu einem technischen Problem des Terahertz-Geradzahloberschwingungsmischers geworden, das gelöst werden muss.
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Die Oberschwingungsmischtechnologie kann die erforderliche Lokaloszillatorantriebsfrequenz effektiv reduzieren. Wenn die n-te Oberschwingungsmischung verwendet wird, beträgt die erforderliche Lokaloszillatorantriebsfrequenz 1/n der Lokaloszillatorfrequenz der Grundwellenmischung. Dies kann die Entwurfs- und Implementierungsschwierigkeiten der Lokaloszillatorverbindung stark reduzieren und gleichzeitig die Gesamtempfängerkosten stark reduzieren. Je kleiner die Anzahl der Oberschwingungen n ist, desto kleiner sind theoretisch der Frequenzumwandlungsverlust und die Rauschzahl. Je höher die Lokaloszillatorfrequenz ist, desto schwieriger ist die Implementierung. Daher muss die Auswahl von n die Leistung und Implementierung des Mischers umfassend berücksichtigen. Der Mischer im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz deckt das WR2.2-Standardwellenleiterband ab und wird häufig in Testinstrumenten im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz verwendet, üblicherweise in der ersten Stufe des Empfängers. Das Erreichen der Leistungsindikatoren wie geringer Frequenzumwandlungsverlust und Rauschtemperatur unter Breitband ist der Schlüssel zur Verbesserung der Leistung von Terahertz-Testinstrumenten. Die Lokaloszillatorfrequenz, die für das Vieroberschwingungsmischen im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz erforderlich ist, beträgt nur 81,25 GHz bis 125 GHz. Gleichzeitig hat sich die Vieroberschwingung unter Breitfrequenzbandbedingungen im Vergleich zur Zweioberschwingung nicht qualitativ geändert, was zu einer der bevorzugten Lösungen für Breitbandempfänger in diesem Frequenzband geworden ist, insbesondere bei der Anwendung von Empfängern von Terahertz-Testinstrumenten. Die Erfinder der vorliegenden Offenbarung fanden heraus, dass die Forscher einen Vieroberschwingungsmischer im Frequenzband von 430 GHz bis 480 GHz durch die in 1 gezeigte Schaltungstopologie entworfen haben. Die topologische Schaltung umfasst hauptsächlich fünf Teile, wie eine Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit 104, eine nichtlineare Vorrichtung (umgekehrte Paralleldiode) 105, ein Hochfrequenztiefpassfilter 106, eine Lokaloszillatorsignalkopplungsübertragungseinheit 107, eine Zwischenfrequenzfiltereinheit 108 und dergleichen. Die in 1 gezeigte Schaltungstopologie verwendet eine einzelne Hochfrequenzschleife in der gesamten Schaltung und die Erde in der Schleife ist weit von der nichtlinearen Vorrichtung entfernt, so dass es schwierig ist, das Lokaloszillatoroberschwingungscluttersignal anzupassen. Gleichzeitig verwendet die Lokaloszillatorsignalfiltereinheit eine Resonanzeinheit mit hoher und niedriger Impedanz, so dass die Bandbreiten- und Unterdrückungseigenschaften relativ schlecht sind, so dass es schwierig ist, den Einfluss des Lokaloszillatorsignals zu eliminieren, was die Entwurfsanforderungen des Breitfrequenzbandmischers nicht erfüllen kann.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine breitbandige Terahertz-Vieroberschwingungsmischschaltung, einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer und ein Verfahren dafür bereit, um die Nachteile des Standes der Technik zu lösen. In der vorliegenden Offenbarung wird das Problem der Implementierung eines niedrigen Frequenzumwandlungsverlusts in einem Breitfrequenzband von 325 GHz bis 500 GHz effektiv gelöst, wodurch die Implementierung eines leistungsstarken und kostengünstigen Empfängers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz sichergestellt wird, der die Anforderungen von Hochleistungstestinstrumenten im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz erfüllt.
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Um den obigen Zweck zu erreichen, sind die technischen Lösungen gemäß der vorliegenden Offenbarung wie folgt:
- Die vorliegende Offenbarung stellt in einem ersten Aspekt eine breitbandige Terahertz-Vieroberschwingungsmischschaltung bereit.
- Breitbandige Terahertz-Vieroberschwingungsmischschaltung, umfassend eine Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit, eine nichtlineare Vorrichtung, ein Lokaloszillatorfilter, eine Lokaloszillatorsignalkopplungsübertragungseinheit und eine Zwischenfrequenzfiltereinheit, die nacheinander verbunden sind,
- ferner umfassend einen Hochfrequenzeingangsanschluss, einen Lokaloszillatoreingangsanschluss und einen Zwischenfrequenzausgangsanschluss, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochfrequenzeingangsanschluss mit der Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit verbunden ist, wobei der Lokaloszillatoreingangsanschluss mit der Lokaloszillatorsignalkopplungsübertragungseinheit verbunden ist, wobei der Zwischenfrequenzausgangsanschluss mit dem Ausgangsende der Zwischenfrequenzfiltereinheit verbunden ist, wobei das Lokaloszillatorfilter eine zweistufige kaskadierte Filterstruktur aufweist.
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Als einige mögliche Implementierungen ist vorgesehen, dass die Grenzfrequenzen des zweistufigen kaskadierten Filters 125 GHz bzw. 250 GHz betragen.
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Als einige mögliche Implementierungen ist vorgesehen, dass die Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit mit einer Hochfrequenzsonde zum Erden verbunden ist und am nahen Ende der nichtlinearen umgekehrten Paralleldiode geerdet ist.
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Als einige mögliche Implementierungen ist vorgesehen, dass das Lokaloszillatorfilter und das Zwischenfrequenzfilter ein Harmmer-Head-Filter aufweisen.
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Als einige mögliche Implementierungen ist vorgesehen, dass der Hochfrequenzeingangsanschluss und der Lokaloszillatoreingangsanschluss eine Wellenleiterübertragungsleitungsstruktur aufweisen.
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Die vorliegende Offenbarung stellt in einem zweiten Aspekt einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer bereit.
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Breitbandiger Terahertz-Vieroberschwingungsmischer, umfassend eine Mischschaltung in dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung, wobei die Mischschaltung auf einem Substrat angeordnet ist.
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Als einige mögliche Implementierungen ist vorgesehen, dass das Schaltungsführungsband eine minimale Leitungsbreite von 10 µm aufweist.
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Als einige mögliche Implementierungen ist vorgesehen, dass das Substrat eines der Quarzsubstrate und Galliumarsenidsubstrate umfasst, ist aber nicht beschränkt auf.
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Die vorliegende Offenbarung stellt in einem dritten Aspekt ein Arbeitsverfahren für einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer bereit.
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Arbeitsverfahren für einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer, wobei das Verwenden des Terahertz-Vieroberschwingungsmischers in dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung die folgenden Schritte umfasst:
- Empfangen eines Hochfrequenzsignals in einem Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz und eines Lokaloszillatorsignals in einem Frequenzband von 81,25 GHz bis 125 GHz;
- Reduzieren des Einflusses einer Erdschleife und Verbessern der Anpassungseigenschaften eines Breitbandes durch Erdung am nahen Ende der umgekehrten Paralleldiode zum Mischen;
- Unterdrücken der zweiten, dritten und vierten Oberschwingung in der Lokaloszillatorfrequenz durch ein zweistufiges kaskadiertes Lokaloszillatorfilter;
- Ausgeben eines Zwischenfrequenzsignals über einen Zwischenfrequenzausgangsanschluss.
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Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zum Stand der Technik:
- 1. Die Schaltung, der Mischer und das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen das Unterdrücken der zweiten, dritten und vierten Oberschwingung in der Lokaloszillatorfrequenz durch ein zweistufiges kaskadiertes Lokaloszillatorfilter, wodurch einerseits die Isolation des Lokaloszillators und der Hochfrequenz des Mischers verbessert wird und andererseits der Einfluss des Lokaloszillatoroberwellensignals auf das Breitfrequenzband und den niedrigen Frequenzumwandlungsverlust des Mischers verringert wird.
- 2. Das widersprüchliche Problem der gegenseitigen Beschränkung von Breitfrequenzband und Niederfrequenzumwandlungsverlust wird durch die Schaltung, den Mischer und das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung gelöst. In der vorliegenden Offenbarung wird das Problem der Implementierung eines niedrigen Frequenzumwandlungsverlusts in einem Breitfrequenzband von 325 GHz bis 500 GHz effektiv gelöst, wodurch die Implementierung eines leistungsstarken und kostengünstigen Empfängers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz sichergestellt wird, der die Anforderungen von Hochleistungstestinstrumenten im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz erfüllt.
- 3. Eine Doppelerdungsstruktur wird in der Schaltung, dem Mischer und dem Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet, so dass zum einen die Erdung der in 1 gezeigten Hochfrequenzsonde beibehalten wird und zum anderen die Erdung am nahen Ende der umgekehrten Paralleldiode zum Mischen erhöht wird, wodurch der Einfluss der Erdschleife verringert und die Anpassungseigenschaften des Breitbandes verbessert werden.
- 4. Das Lokaloszillatorfilter und das Zwischenfrequenzfilter weisen eine Harmmer-Head-Struktur in der Schaltung, dem Mischer und dem Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auf. Die Struktur hat eine kleinere Größe, wodurch Verluste bei der Signalübertragung reduziert werden.
- 5. In der Schaltung, dem Mischer und dem Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein geringerer Frequenzumwandlungsverlust in einem Terahertz-Breitfrequenzband erreicht werden, wodurch eine Lösung für einen kostengünstigen Terahertz-Breitbandempfänger in einem Terahertz-Breitfrequenzband bereitgestellt wird, der eine solide Grundlage für leistungsstarke Terahertz-Testinstrumente und Detektionsgeräte bildet.
- 6. Der Vieroberschwingungsmischer in der Schaltung, dem Mischer und dem Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung weist einen Frequenzumwandlungsverlust von 15 dB bis 22 dB im gesamten Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz auf, und der Verlust ist gering.
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Figurenliste
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Die Zeichnungen der Beschreibung, die Teil der vorliegenden Offenbarung sind, werden verwendet, um ein weiteres Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung und ihre Beschreibungen werden verwendet, um die vorliegende Offenbarung zu interpretieren, stellen jedoch keine unangemessene Beschränkung der vorliegenden Offenbarung dar.
- 1 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer existierenden Mischschaltung gemäß der Hintergrundtechnologie der vorliegenden Offenbarung.
- 2 (a) ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Terahertz-Vieroberschwingungsmischschaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 2 (b) ist eine Teilverstärkungsschaltung der topologischen Doppelerdungsstruktur einer Mischerschaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 2 (c) ist eine Teilverstärkungsschaltung mit Sekundärfilterung in der Mischerschaltungstopologie gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 2 (d) ist ein Wirkungsdiagramm einer Gesamtimplementierungsschaltung eines Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist ein Testdiagramm eines Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 4 ist ein Vergleichsdiagramm der Sekundärfilterung für die Streuunterdrückung außerhalb des Bandes eines Breitfrequenzbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 5(a) ist ein schematisches Diagramm des Einflusses einer Hochfrequenzübertragung mit einer Doppelerdungsstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 5(b) ist ein schematisches Diagramm des Einflusses der Doppelerdungsstruktur auf die Frequenzumwandlungsverlustleistung des Mischers gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
- 6 ist ein schematisches Diagramm des Vergleichs des Frequenzumwandlungsverlustentwurfs und der Implementierung eines Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
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- 101
- Hochfrequenzeingangsanschluss;
- 102
- Lokaloszillatoreingangsanschluss;
- 103
- Zwischenfrequenzausgangsanschluss;
- 104
- Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit;
- 105
- Nichtlineare Vorrichtung;
- 106
- Hochfrequenztiefpassfilter;
- 107
- Lokaloszillatorsignalkopplungsübertragungseinheit;
- 108
- Zwischenfrequenzfiltereinheit;
- 109
- Erdungssonde;
- 201
- Hochfrequenzeingangsanschluss;
- 202
- Lokaloszillatoreingangsanschluss;
- 203
- Zwischenfrequenzausgangsanschluss;
- 204
- Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit;
- 205
- Nichtlineare umgekehrte Paralleldiode und Anpassungseinheit;
- 206
- Lokaloszillatorfilter;
- 207
- Lokaloszillatorsignalkopplungsübertragungseinheit;
- 208
- Zwischenfrequenzfiltereinheit;
- 209
- Erdungssonde;
- 210
- Zweite Erdung;
- 211
- Erster Filter;
- 212
- Zweiter Filter;
- 213
- Diode;
- 214
- Zwischenfrequenzfilterelement.
- 301
- Zweifachfrequenzumrichter;
- 302
- Dreifachfrequenzumrichter;
- 303
- Vieroberschwingungsmischer im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz;
- 304
- Zwischenfrequenzsignalausgangsanschluss;
- 306
- Quellenmodul im Frequenzband von
- 325
- GHz bis 500 GHz;
- 307
- Spektrumanalysator;
- 308
- Erster Mikrowellensignalgenerator;
- 309
- Zweiter Mikrowellensignalgenerator.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung wird nachstehend in Verbindung mit Zeichnungen und Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die folgenden detaillierten Beschreibungen beispielhaft sind und darauf abzielen, weitere Erläuterungen zu der vorliegenden Offenbarung zu geben, sofern nicht anders angegeben. Alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe haben die gleiche Bedeutung wie der gewöhnliche Fachmann auf dem technischen Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die hier verwendete Terminologie nur dazu dient, spezifische Ausführungsformen zu beschreiben, anstatt beispielhafte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Die Singularform, wie sie hier verwendet wird, soll auch Pluralformen enthalten, es sei denn, im Kontext wird ausdrücklich etwas anderes angegeben. Darüber hinaus sollte verstanden werden, dass das Vorhandensein von Merkmalen, Schritten, Operationen, Vorrichtungen, Komponenten und/oder Kombinationen davon angegeben wird, wenn die Begriffe Umfassen und/oder Enthalten in dieser Beschreibung verwendet werden.
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In Ermangelung von Konflikten können Merkmale in Ausführungsbeispielen und Ausführungsbeispiele in der vorliegenden Offenbarung miteinander kombiniert werden.
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Ausführungsbeispiel 1:
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In dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung wird einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer bereitgestellt. 2 (a) zeigt eine Schaltungstopologie eines breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischers gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Entwurfsüberprüfung wurde im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz durchgeführt, wodurch der technische Index des Frequenzumwandlungsverlusts von weniger als 22 dB im gesamten Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz erreicht wurde.
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Verglichen mit den Ergebnissen basierend auf 1 wird das Ziel eines niedrigen Frequenzumwandlungsverlusts in einem Breitfrequenzband erreicht, wodurch das Problem der Implementierung von breitfrequenzbanden und leistungsstarken Empfängern in Testinstrumenten im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz effektiv gelöst wird.
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Insbesondere ist 2 (a) die Gesamtimplementierungstopologie des Vieroberschwingungsmischers, 2 (b) eine Teilverstärkungsschaltung der topologischen Doppelerdungsstruktur einer Mischerschaltung, 2 (c) eine Teilverstärkungsschaltung mit Sekundärfilterung in der Mischerschaltungstopologie, 2 (d) eine Gesamtimplementierungsschaltung eines Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz.
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3 ist ein Testdiagramm eines Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz, wobei das Lokaloszillatorsignal in im Frequenzband von 81,25 GHz bis 125 GHz durch 6-fache Frequenzverdopplung erzeugt wird.
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4 ist ein Vergleich der Sekundärfilterung für die Streuunterdrückung außerhalb des Bandes eines Breitfrequenzbandes. 5(a) ist ein Einfluss einer Hochfrequenzübertragung mit einer Doppelerdungsstruktur. 5(b) ist ein Einfluss der Doppelerdungsstruktur auf die Frequenzumwandlungsverlustleistung des Mischers. 6 ist ein Vergleich des Frequenzumwandlungsverlustentwurfs und der Implementierung eines Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz basierend auf dem in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren. Aus den Daten ist ersichtlich, dass der Frequenzumwandlungsverlust im gesamten Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz weniger als 22 dB beträgt. Gleichzeitig weist der Entwurfswert eine hohe Übereinstimmung mit dem Implementierungswert auf. Durch den Mischer gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das technische Problem der gegenseitigen Beschränkung des Breitfrequenzbandes und der hohen Effizienz des Terahertz-Vieroberschwingungsmischers effektiv gelöst werden, wodurch eine solide Grundlage für kostengünstige Terahertz-Testinstrumente und Terahertz-Detektionsgeräte gelegt wird.
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Die Terahertz-Vieroberschwingungsmischschaltung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in 2 (a) gezeigt, umfassend einen Hochfrequenzeingangsanschluss 201, einen Lokaloszillatoreingangsanschluss 202 und einen Zwischenfrequenzausgangsanschluss 203. Der Hochfrequenzeingangsanschluss 201 und der Lokaloszillatoreingangsanschluss 202 weisen eine Wellenleiterübertragungsleitungsstruktur auf, umfassend eine Hochfrequenzsignalkopplungsübertragungseinheit 204, eine nichtlineare umgekehrte Paralleldiode und Anpassungseinheit 205, ein Lokaloszillatorfilter 206, eine Lokaloszillatorsignalkopplungsübertragungseinheit 207 und eine Zwischenfrequenzfiltereinheit 208.
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Das Lokaloszillatorfilter und das Zwischenfrequenzfilter weisen eine Harmmer-Head-Struktur auf, wie in 2 (c) gezeigt. Die Struktur hat eine kleinere Größe, wodurch Verluste bei der Signalübertragung reduziert werden. Zur gleichen Zeit wird die in 2 (c) gezeigte Sekundärfilterstruktur verwendet, die das erste Filter 211 bzw. das zweite Filter 212 ist, um das Streusignal des Lokaloszillatorsignals zu unterdrücken. Die Grenzfrequenzen des Sekundärfilters betragen 125 GHz bzw. 250 GHz. 4 zeigt die Entwurfsergebnisse. Es ist ersichtlich, dass die kaskadierte Struktur der Sekundärfilterung eine hohe Oberschwingungsunterdrückung in einem Breitfrequenzband von 200 GHz bis 500 GHz erreichen kann. Dies verbessert nicht nur die Isolation des Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz, sondern reduziert auch den Einfluss des Cluttersignals auf den Mischer, wodurch die Breitfrequenzband- und Niederfrequenzumwandlungsverlustleistung des Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz sichergestellt wird.
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Zusätzlich sollte darauf hingewiesen werden, dass eine der Erdungen in der Doppelerdungsstrukturkonstruktion gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zweite Erdung 210 in der Nähe der Diode ist und die andere Erdung eine Sondenerdung 209 in der Hochfrequenzübertragungseinheit ist, wie in 2 (b) gezeigt. Der Einfluss der Erdschleife wird durch die Topologie der verteilten Mehrschleifenschaltung verringert, wodurch die Anpassungseigenschaften des Breitbandes verbessert werden.
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5 (a) und 5 (b) zeigen einen Vergleich der theoretischen Entwurfsergebnisse. Die Leistung des Mischers wurde signifikant verbessert, insbesondere im Frequenzband von 375 GHz bis 500 GHz, wodurch die Realisierung von Breitfrequenzband und Hochleistung im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz effektiv sichergestellt wird.
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2 (d) ist ein Vieroberschwingungsmischer im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz basierend auf dem in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren. Ein Quarzsubstrat von 50 µm wird in der Schaltung verwendet, wobei das Schaltungsführungsband eine minimale Leitungsbreite von nur 10 µm aufweist, wobei die Diode als 213 markiert ist und das Zwischenfrequenzfilterelement als 214 markiert ist.
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Es ist verständlich, dass das Substrat in einigen anderen Ausführungsformen auch ein Galliumarsenidsubstrat sein kann, so dass der Fachmann gemäß den spezifischen Arbeitsbedingungen auswählen kann, die hier nicht wiederholt werden.
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Der Test des Vieroberschwingungsmischers im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz basierend auf dem in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren ist in 3 gezeigt. Die Lokaloszillatorverbindung des Vieroberschwingungsmischers 303 im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz wird durch den Zweifachfrequenzumrichter 301 und den Dreifachfrequenzumrichter 302 gebildet. Das Lokaloszillatorsignal im Frequenzband von 81,25 GHz bis 125 GHz wird mit dem ersten Mikrowellensignalgenerator 309 erzeugt. Das Hochfrequenzsignal im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz wird durch das Quellenmodul 306 im Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz in dem zweiten Mikrowellensignalgenerator 308 erzeugt. Das Zwischenfrequenzsignal wird vom Zwischenfrequenzsignalausgangsanschluss 304 ausgegeben. Das Zwischenfrequenzsignal wird vom Spektrumanalysator 307 analysiert und getestet.
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Ausführungsbeispiel 2:
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In dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung wird ein Arbeitsverfahren für einen breitbandigen Terahertz-Vieroberschwingungsmischer bereitgestellt, wobei das Verwenden des Terahertz-Vieroberschwingungsmischers gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Offenbarung die folgenden Schritte umfasst:
- Empfangen eines Hochfrequenzsignals in einem Frequenzband von 325 GHz bis 500 GHz und eines Lokaloszillatorsignals in einem Frequenzband von 81,25 GHz bis 125 GHz;
- Reduzieren des Einflusses einer Erdschleife und Verbessern der Anpassungseigenschaften eines Breitbandes durch Erdung am nahen Ende der umgekehrten Paralleldiode zum Mischen;
- Unterdrücken der zweiten, dritten und vierten Oberschwingung in der Lokaloszillatorfrequenz durch ein zweistufiges kaskadiertes Lokaloszillatorfilter;
- Ausgeben eines Zwischenfrequenzsignals über einen Zwischenfrequenzausgangsanschluss.
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Der Fachmann sollte verstehen, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung als Verfahren, Systeme oder Computerprogrammprodukte bereitgestellt werden können. Daher können Ausführungsbeispiele der Hardware, Ausführungsbeispiele der Software oder Ausführungsbeispiele in Kombination mit Software und Hardware in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Die vorliegende Offenbarung kann in Form eines Computerprogrammprodukts implementiert sein, das auf einem oder mehreren computerverfügbaren Speichermedien (einschließlich, aber nicht beschränkt auf Plattenspeicher und optischen Speicher usw.) implementiert ist, die einen computerverfügbaren Programmcode enthalten.
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Die vorliegende Offenbarung wird unter Bezugnahme auf ein Verfahren, eine Vorrichtung (ein System) und ein Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm eines Computerprogrammprodukts gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es sollte verstanden werden, dass jeder Fluss und/oder Block in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm und eine Kombination des Flusses und/oder Blocks in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm durch Computerprogrammbefehle implementiert werden kann. Diese Computerprogrammbefehle können einem Prozessor eines Allzweckcomputers, eines dedizierten Computers, eines eingebetteten Prozessors oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen. Befehle, die von einem Prozessor eines Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, erzeugen Mittel zum Implementieren von Funktionen, die in einem Fluss oder Flüssen eines Flussdiagramms und/oder einem Block oder Blöcken eines Blockdiagramms spezifiziert sind.
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Diese Computerprogrammbefehle können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert werden, der einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung in einer bestimmten Weise führen kann, so dass Befehle, die in dem computerlesbaren Speicher gespeichert sind, ein Herstellungsprodukt erzeugen, das eine Befehlsvorrichtung enthält. Die Befehlsvorrichtung implementiert Funktionen, die in einem Fluss oder Flüssen eines Flussdiagramms und/oder einem Block oder Blöcken eines Blockdiagramms spezifiziert sind.
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Diese Computerprogrammbefehle können auch auf einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, so dass eine Reihe von Arbeitsschritten auf einem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt wird, um eine computerimplementierte Verarbeitung zu erzeugen. Somit stellen Befehle, die auf einem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Schritte zum Implementieren von Funktionen bereit, die in einem Fluss oder Flüssen eines Flussdiagramms und/oder einem Block oder Blöcken eines Blockdiagramms spezifiziert sind.
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Der gewöhnliche Fachmann kann verstehen, dass der gesamte Prozess oder ein Teil des Prozesses in dem Verfahren in dem obigen Ausführungsbeispiel durch ein Computerprogramm abgeschlossen werden kann, um die zugehörige Hardware anzuweisen. Das Programm kann in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden. Wenn das Programm ausgeführt wird, kann es einen Prozess wie ein Ausführungsbeispiel jedes der obigen Verfahren umfassen, wobei das Speichermedium eine Festplatte, eine optische Platte, ein schreibgeschützter Speicherspeicher (Read-Only Memory, ROM) oder ein zufälliger Speicherspeicher (Random AccessMemory, RAM) und dergleichen sein kann.
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Die Obigen sind nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Für den Fachmann kann die vorliegende Offenbarung verschiedene Modifikationen und Änderungen aufweisen. Jegliche Modifikationen, gleichwertige Ersetzungen, Verbesserungen usw. im Sinne und in den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung sind in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung einzubeziehen.
