【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太赫兹通信，涉及倍频器结构，具体提供一种环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器。
技术介绍
1、目前，大多数太赫兹倍频器的研究主要针对于全频带和高效率两个方向，但全频带倍频器效率较低、高效率倍频器带宽较窄。太赫兹倍频器主要利用肖特基二极管的非线性特征产生各次谐波分量，出现希望达到的倍频信号，之后通过后续手段对目标倍频信号进行滤波，再输出倍频信号；倍频器的设计难点主要在于滤波器和肖特基二极管两个部分，滤波器的性能会直接影响倍频器的带宽以及其他信号对基波信号的干扰程度，性能优秀的滤波器需要在通带的插入损耗低、阻带的抑制能力高，一般宽通带滤波器要比窄通带滤波器设计难度更高、插损更大，因此，宽带倍频器的效率普遍低于窄带倍频器。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对宽带倍频器的效率较低的问题，提供一种环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，有效结合全频带混频器和高效率混频器的优点，用以在宽频带下实现较高的转化效率。
2、为实现上述目的，本专利技术的有益效果在于：
3、一种环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，包括：输入波导1、片上集成电路2与输出波导3，其特征在于，所述片上集成电路包括：依次连接的输入探针21、输入匹配微带线22、环形组合结构23、输出匹配电路24与输出探针25；所述环形组合结构23由两条信号支路并联构成，每条信号支路由带通滤波器231与二极管阵列232串联构成、且两条信号支路中二极管阵列构成反向并联结构。
4、进一步的，环
5、更进一步的，环形组合结构中，fa＝fb＝(fmax-fmin)/2。
6、进一步的，输入波导由标准输入波导与输入减高波导连接构成，标准输入波导采用标准矩形波导wr-5；输入基波信号从标准输入波导输入，经过输入减高波导后由输入探针21耦合至输入匹配微带线22上，从而进入进入环形组合结构23进行倍频。
7、进一步的，输出波导包括：标准输出波导与输出减高波导，标准输出波导采用标准矩形波导wr-10；环形组合结构23输出的偶次谐波信号经过输出匹配电路24由输出探针25耦合到输出减高波导中，再由标准输出波导输出偶次谐波倍频信号。
8、进一步的，环形组合结构中，带通滤波器采用cmrc滤波器、高低阻抗滤波器。
9、进一步的，二极管阵列包括：n个串联的肖特基二极管，n≥6；肖特基二极管环路与滤波器环路结合，实现非线性变频网络，二极管数量越多，能够承受的倍频功率越高，根据实际需求进行适应性调整。
10、进一步的，输入探针采用e面探针，输出探针采用e面探针。
11、基于上述技术方案，本专利技术有益效果在于：
12、本专利技术提供一种环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，采用非线性肖特基二极管作为核心部件，对基波滤波电路与反向并联二极管的传统结构进行改进，提出环形组合结构，分别设置高频段的窄通带滤波器与低频段的窄通带滤波器在环形组合结构的两条信号支路上，将信号从全频带滤波改进为两个窄带滤波，最后由两个窄带信号合并为宽带信号，从而提升器件的全频带的倍频效率。信号从输入波导输入并耦合到腔体微带线上，经过匹配保留需要的信号频段，通过过二极管的非线性得到包含各次谐波信号的同时经过滤波器得到二次谐波信号，最后经输出波导输出。
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1.一种环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，包括：输入波导(1)、片上集成电路(2)与输出波导(3)，其特征在于，所述片上集成电路包括：依次连接的输入探针(21)、输入匹配微带线(22)、环形组合结构(23)、输出匹配电路(24)与输出探针(25)；所述环形组合结构(23)由两条信号支路并联构成，每条信号支路由带通滤波器(231)与二极管阵列(232)串联构成、且两条信号支路中二极管阵列构成反向并联结构。
2.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，环形组合结构中，一条信号支路上的带通滤波器的通带为fmin～fa，另一条信号支路上的带通滤波器的通带为fb～fmax，0.9fa≤fb≤fa，fmin为倍频器的最小工作频率，fmax为倍频器的最大工作频率，fa为低频段带通滤波器的上限截止频率，fb为高频段带通滤波器的下限截止频率。
3.根据权利要求2所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，环形组合结构中，fa＝fb＝(fmax-fmin)/2。
4.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，
5.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，输出波导包括：标准输出波导与输出减高波导，标准输出波导采用标准矩形波导WR-10；环形组合结构(23)输出的偶次谐波信号经过输出匹配电路(24)由输出探针(25)耦合到输出减高波导中，再由标准输出波导输出偶次谐波倍频信号。
6.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，环形组合结构中，带通滤波器采用CMRC滤波器、高低阻抗滤波器。
7.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，二极管阵列包括：N个串联的肖特基二极管，N≥6。
8.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，输入探针采用E面探针，输出探针采用E面探针。
...【技术特征摘要】
1.一种环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，包括：输入波导(1)、片上集成电路(2)与输出波导(3)，其特征在于，所述片上集成电路包括：依次连接的输入探针(21)、输入匹配微带线(22)、环形组合结构(23)、输出匹配电路(24)与输出探针(25)；所述环形组合结构(23)由两条信号支路并联构成，每条信号支路由带通滤波器(231)与二极管阵列(232)串联构成、且两条信号支路中二极管阵列构成反向并联结构。
2.根据权利要求1所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，环形组合结构中，一条信号支路上的带通滤波器的通带为fmin～fa，另一条信号支路上的带通滤波器的通带为fb～fmax，0.9fa≤fb≤fa，fmin为倍频器的最小工作频率，fmax为倍频器的最大工作频率，fa为低频段带通滤波器的上限截止频率，fb为高频段带通滤波器的下限截止频率。
3.根据权利要求2所述环形组合式全频带太赫兹偶次谐波倍频器，其特征在于，环形组合结构中，fa＝fb＝(fmax-fmin)/2。
4.根据权利要求1所述环形组合式全频带太...
【专利技术属性】
技术研发人员：涂泽亮，冯璟，周泓机，周俊，郭海龙，吴云剑，张雅鑫，杨梓强，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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