输，同时应用直流偏置技术降低混频二极管对本振功率的需求，在较低本振功率条件下实现325GHZ-500GHZ三次谐波混频器低变频损耗工作特性。
[0041]所述二极管对(2)中间焊盘安装在本振上输入端带线上，两侧焊盘分别安装在所述2个低损耗薄膜电容￠)下电极上，并与所述2个去耦电容(3)使用金线互联；
[0042]低损耗薄膜电容(6)上电极与所述射频输入波导(I)上腔体连接；
[0043]图4是本发明电阻直流偏置网络的电路结构示意图，如图所示，电阻直流偏置网络(11)用于将输入的偏置电压Vin转换为组成二极管对(2)的两只肖特基二极管结偏置电压V+和V-;电阻直流偏置网络(11)分别与两个高容值宽带电容(5)互联，从而实现对二极管的直流偏置，降低混频器对本振功率的需求。
[0044]所述低损耗本振中频双工器包括顺次连接的本振匹配滤波器(10)、本振输入波导
(8)至悬置带线波导探针过渡电路(9)、以及中频低通滤波器(7)。
[0045]其中，
[0046]所述本振输入波导⑶为标准矩形波导，用于将108GHz-168GHz的宽频带本振信号接入，经波导探针过渡电路[9]低损耗的过渡至悬置带线传输模式。
[0047]其中，
[0048]所述本振匹配滤波电路[10]用于实现悬置带线与混频二极管(2)之间的阻抗匹配，降低因阻抗失配引起的本振功率损失，然后输入混频二极管(2)参与混频。
[0049]其中，
[0050]所述本振匹配滤波器(10)用于将混频二极管上产生的本振谐波功率反射回二极管继续参与混频。
[0051]其中，
[0052]所述中频低通滤波器(7)用于阻止本振信号向中频端口泄漏；
[0053]其中，
[0054]所述低损耗本振中频双工器使用单片的硬质微带电路制作，可减小因电路互联引起的本振功率损失。
[0055]与现有技术相比，本发明提出的325GHz-500GHz低本振功率谐波混频技术可在低本振功率条件下实现低变频损耗和噪声系数性能，解决了现有方案技术指标和本振倍频链路制作难度和成本的问题。本发明所提出的电路也可适用于其他标准矩形波导频段。
[0056]具体的:
[0057]本发明实施例采用了低损耗本振中频双工器技术，低损耗本振双工器主要实现本振信号和中频信号的分离传输，实现本振信号由波导传输模式到易于和二极管互联的悬置带线传输模式的转换，本振匹配滤波电路对悬置带线和二极管进行阻抗匹配，从而减小因阻抗失配引起的本振功率损失；
[0058]本发明实施例采用了射频信号直接耦合技术，二极管安装在射频波导口内，射频信号直接耦合到两只肖特基二极管结上，从而减小因射频电路过渡引起的射频功率损失导致的变频损耗的恶化；
[0059]本发明实施例采用了二极管直流偏置技术，使用薄膜电容实现射频信号接地与直流偏置的分离，射频波导与薄膜电容上电极连接，直流偏置通过薄膜电容下电极与肖特基二极管互联，避免因直流偏置引入带来的射频和本振功率的损失。优化设计薄膜电容的容值和形状，使得在射频和本振频率范围内具有平坦的频率响应。采用由不同容值的平板电容和贴片电容构成的直流去耦滤波电路滤除直流偏置携带的杂波信号，降低直流偏置携带的杂波信号对混频性能的影响，同时阻止低频的中频信号向直流偏置网络泄漏。
[0060]本发明实施例采用采用薄膜电容实现射频信号与直流偏置的分离，射频波导与薄膜电容上电极连接，直流偏置通过薄膜电容下电极与肖特基二极管互联。采用由不同容值的平板电容和贴片电容构成的直流去耦滤波电路滤除直流偏置携带的杂波信号，同时阻止低频的中频信号向直流偏置网络泄漏。该结构具有结构简单易于实现、成本低、易于实现宽带工作的特点。
[0061]本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
[0062]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低本振功率谐波混频器，其特征在于，包括混频二极管直流偏置电路以及低损耗本振中频双工器；其中， 所述混频二极管直流偏置电路包括:两只二极管结组成的二极管对(2)、呈对称结构的2个低损耗薄膜电容(6)，由对称结构的2个去耦电容(3)、2个平板电容(4)和2个高容值宽带电容(5)组成的直流去耦滤波电路以及直流电阻偏置网络(11);所述电容(6)、(3)、(4)、(5)之间使用金线互联； 所述二极管对(2)位于射频输入波导(I) 口内； 所述二极管对(2)中间焊盘安装在本振上输入端带线上，两侧焊盘分别安装在所述2个低损耗薄膜电容￠)下电极上，并与所述2个去耦电容(3)使用金线互联； 低损耗薄膜电容(6)上电极与所述射频输入波导(I)上腔体连接； 电阻直流偏置网络(11)分别与两个高容值宽带电容(5)互联； 所述低损耗本振中频双工器包括顺次连接的本振匹配滤波器(10)、本振输入波导(8)至悬置带线波导探针过渡电路(9)、以及中频低通滤波器(7)。2.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于: 所述本振输入波导(8)为标准矩形波导，用于将108GHz-168GHz的宽频带本振信号接入，经波导探针过渡电路[9]低损耗的过渡至悬置带线传输模式。3.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于: 所述本振匹配滤波电路[10]用于实现悬置带线与混频二极管(2)之间的阻抗匹配，降低因阻抗失配引起的本振功率损失，然后输入混频二极管(2)参与混频。4.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于: 所述本振匹配滤波器(10)用于将混频二极管上产生的本振谐波功率反射回二极管继续参与混频。5.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于: 所述中频低通滤波器(7)用于阻止本振信号向中频端口泄漏；6.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于: 所述低损耗本振中频双工器使用单片的硬质微带电路制作。7.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于: 所述电阻直流偏置网络(11)用于将输入的偏置电压Vin转换为组成二极管对(2)的两只肖特基二极管结偏置电压V+和V-。
【专利摘要】本发明实施例提供一种低本振功率谐波混频器，其包括混频二极管直流偏置电路以及低损耗本振中频双工器；其中，所述混频二极管直流偏置电路包括：两只二极管结组成的二极管对(2)、呈对称结构的2个低损耗薄膜电容(6)，由对称结构的2个去耦电容(3)、2个平板电容(4)和2个高容值宽带电容(5)组成的直流去耦滤波电路以及直流电阻偏置网络(11)；所述低损耗本振中频双工器包括顺次连接的本振匹配滤波器(10)、本振输入波导(8)至悬置带线波导探针过渡电路(9)、以及中频低通滤波器(7)；本发明可在低本振功率条件下实现低变频损耗和噪声系数性能，解决了现有方案技术指标和本振倍频链路制作难度和成本的问题。
【IPC分类】H03D7/16
【公开号】CN105071776
【申请号】CN201510510500
【发明人】代秀, 朱伟峰, 韦柳泰, 徐从玉
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月19日