带内的插入损耗，使得中频信号能以较小的损耗输出，并提高对不需要频率的抑制度，特别是对本振频率的抑制。
[0015]本振端口过渡波导和中频低通滤波器构成一个本振中频双工器，本振信号由标准波导WR-4输入经由共面波导传输线进入混频二极管和射频信号混频，产生的中频信号经由本振低通滤波器，由于本振输入波导截止频率远高于中频频率，因而中频信号不可能进入本振波导，中频滤波器作为对高频信号的抑制器件将本振信号截止，使其不能由中频端口输出。
[0016]混频二极管的具体结构为:混频二极管包括缓冲层，缓冲层上设置有欧姆接触层和外延层，外延层上设置有二氧化硅层，欧姆接触层连接有金属阳极桥，2个混频二极管中的一个混频二极管的金属阳极桥穿透另外一个混频二极管的二氧化硅层，2个混频二极管的缓冲层同时安装在衬底层。
[0017]欧姆接触层用导电胶经过高温烘烤粘贴接地线和匹配线上。
[0018]共面波导传输线所包含的所有结构远离介质基板的一面都与介质基板的上表面齐平。
[0019]耦合探针、匹配线、第一横向传输线、本振低通滤波匹配线、本振匹配线、第二横向传输线、中频低通滤波匹配线、第一纵向传输线、二纵向传输线都为矩形的传输线。
[0020]主空气腔为矩形管。
[0021]本振端口过渡波导为变径波导管。
[0022]射频输入过渡波导为矩形管。
[0023]接地线的长边与匹配线的长边平行，同时接地线的长边长度等于本振端口过渡波导至射频输入过渡波导的距离。
[0024]由于平面肖特基反向并联混频二极管的尺寸较大，因此与接地线连接的混频二极管穿过主空气腔的壁延伸到主空气腔外部，在该混频二极管处设置有与主空气腔外壁连接的弧形空气腔，该混频二极管延伸到弧形空气腔内。
[0025]本发明的优点为:该发明采用共面波导传输线，无需射频接地，减小了装配难度及人工误差增加电路精度。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的整体结构示意图。
[0027]图2为平面肖特基反向并联混频二极管的正面结构示意图。
[0028]图3为平面肖特基反向并联混频二极管的侧剖结构示意图。
[0029]图4为本振低通滤波器的仿真参数示意图。
[0030]图5为中频低通滤波器的仿真参数示意图。
[0031]图6为本振中频双工器本振频段的仿真参数示意图。
[0032]图7为本振中频双工器中频频段的仿真参数示意图。
[0033]图8为射频输入过渡波导的仿真参数示意图。
[0034]图9为ADS软件中整体仿真优化后的结果。
[0035]图中的标号分别表示为:1、主空气腔；2、介质基板；3、射频输入过渡波导；4、耦合探针；5、匹配线；6、接地线；7、第一横向传输线；71、第一纵向传输线；8、本振端口过渡波导；9、第二横向传输线；91、第二纵向传输线；92、中频低通滤波匹配线；10、本振端口匹配线；11、平面肖特基反向并联混频二极管；12、弧形空气腔；13、本振低通滤波匹配线；21、欧姆接触层；22、二氧化硅层；23、外延层；24、金属阳极桥；25、缓冲层；26、衬底层。
【具体实施方式】
[0036]实施例一
如图1至图8所示。
[0037]基于共面波导传输线的分谐波混频器，包括一个主空气腔1、主空气腔I的内底面设置有介质基板2，介质基板2上设置有耦合探针4、共面波导传输线、本振匹配线10、微带传输线，共面波导传输线包括从左到右依次连接的匹配线5、第一横向传输线7、本振低通滤波匹配线13，耦合探针4与匹配线5的左端连接，本振匹配线10与本振低通滤波匹配线13的右端连接，微带传输线包括从左到右依次连接的第二横向传输线9、中频低通滤波匹配线92，第二横向传输线9与本振匹配线10的右端连接，第一横向传输线7上设置有2个第一纵向传输线71，第一横向传输线7的长度方向与第一纵向传输线71的长度方向垂直，第二横向传输线9上设置有2个第二纵向传输线91，第二横向传输线9的长度方向与第二纵向传输线91的长度方向垂直，共面波导传输线还包括2个分别位于匹配线5两侧的接地线6，2个接地线6都与主空气腔的内壁连接；还包括平面肖特基反向并联混频二极管11，平面肖特基反向并联混频二极管11为2个并联的混频二极管的组合结构，2个混频二极管的正面为欧姆接触层21，其中一个混频二极管的欧姆接触层21与匹配线5远离介质基板2的正面连接，另外一个混频二极管的欧姆接触层21与接地线6远离介质基板2的正面连接；还包括与主空气腔交叉连接的射频输入过渡波导3和与主空气腔交叉连接的本振端口过渡波导8，射频输入过渡波导3与主空气腔的重合区域为区域M，耦合探针延穿过射频输入过渡波导3延伸到区域M内，本振端口过渡波导8与主空气腔的重合区域为区域N，本振端口匹配线位于区域N内；第一横向传输线和第一纵向传输线构成本振低通滤波器，第二横向传输线和第二纵向传输线构成中频低通滤波器。
[0038]上述结构的工作原理为:本振端口过渡波导8和中频低通滤波器构成一个本振中频双工器，本振端口过渡波导8为标准波导WR-4，本振端口过渡波导8作为本振输入端输入本振信号，射频输入过渡波导3为标准波导WR-2.2，射频输入过渡波导3作为射频输入端输入射频信号，本振信号和射频信号通过平面肖特基反向并联混频二极管11时，将产生丰富的谐波信号，中频信号经由本振低通滤波器和中频低通滤波器筛选后输出；射频信号和本振信号分别从各自端口馈入，经过渡到共面波导传输线并经相应匹配网络后加载到平面肖特基反向并联混频二极管11上，由于本振信号频率低于射频端口波导截止频率，所以本振信号不会从射频端口处泄漏，而射频信号由于本振低通滤波器通本振频率、阻射频频率的存在而不会从本振端口泄漏，从而实现这两个端口间的隔离；射频信号和本振信号在平面肖特基反向并联混频二极管11处循环利用使所需中频信号能量足够大，混频产生的中频信号从本振端通过一个中频低通滤波器输出，匹配电路用来匹配混频二极管的阻抗使信号更好的传输。其中平面肖特基反向并联混频二极管11通过倒扣形式用导电胶经过高温烘烤粘贴。
[0039]射频输入过渡波导3的射频信号到共面波导传输线的过渡过程为:利用耦合探针穿过射频输入过渡波导3的侧壁伸入到射频输入过渡波导3内部，通过耦合探针的耦合作用，把射频输入过渡波导3中的信号能量耦合到共面波导传输线上，尺寸经过优化，避免了高次模和传输零点的出现。
[0040]本振低通滤波器采用高低阻抗结构。用高特性阻抗线来等效原型中的串联电感，用低特性阻抗线来等效并联电容，并把若干高阻抗线和低阻抗线交替级联起来，构成梯形LC低通滤波器，在本结构中，第一横向传输线视为电感，第一纵向传输线视为电容。本振低通滤波器作用是使本振信号以较小的损耗到达平面肖特基反向并联混频二极管以驱动混频二极管进行混频处理，并抑制射频信号，防止射频信号从本振端口泄漏，提高端口隔离度，同时也不让射频信号因为泄漏而损失，能够集中能量在平面肖特基反向并联混频二极管上进行混频。
[0041]平面肖特基反向并联混频二极管的设置原理为:在微波毫米波频段，由于平面肖特基反向并联混频二极管管的封装尺寸远小于波长，其封装几乎不会影响场分布，因此不同工作频率下平面肖特基反向并联混频二极管抽取的SPICE参数线性等效电路模型可认为是准确的。然而随着频率上升至太赫兹频段，由于频率的急剧升高使得屏蔽腔体尺寸骤减，而平面肖特基反向并联混频二极管制作工艺的限制，使得平面肖特基反向并联混频二极管封装尺寸减小幅度有限，远低于工作频率上升的幅度。因此ADS中的传统平面肖特基反向并联混频二极管等效模型在太赫兹频段存在缺陷，需要重新进行等效模型的建立。本发明采用倒扣粘贴的方式设置平面肖特基反向并联混频二极管，也就是采用倒扣形式用导电胶经过高温烘烤粘贴。
[0042]中频低通滤波器采用高低阻抗结构。在本结构中，第二横向传输线视为电感，第二纵向传输线视为电容。中频低通滤波器的作用是将混频产生的中频信号从电路中提取出来，并对无用频率的信号，主要是对能量较强的本振信号进行抑制，防止其从中频端口输出造成本振信号能量的损失以及中频输出频谱不纯。中频滤波器需要尽可能减小通带内的插入损耗，使得中频信号能以较小的损耗输出，并提高对不需要频率的抑制度，特别是对本振频率的抑制。
[0043]本振端口过渡波导8和中频低通滤波器构成一个本振中频双工器，本振信号由标准波导WR-4输入经由共面波导传输线进入混频二极管和射频信号混频，产生的中频信号经由本振低通滤波器，