W波段六倍频装置的制作方法

本实用新型涉及通讯和雷达技术领域，更具体的说是一种W波段六倍频装置。

背景技术：

毫米波技术广泛应用于卫星遥感、深空探测、射电天文学等领域，作为其各类应用系统的核心部件，频率源的研究至关重要。目前获得毫米波固态源的方式有毫米波锁相源、毫米波振荡源和倍频源，倍频技术作为一种信号源实现途径，具有倍频效率高、稳定性好、相位噪声低等特点，是目前实现毫米波信号源的主要方式。由于国外对我国毫米波有源器件和模块实行了严格的军事禁运，特别是W波段及以上频段，高次倍频源难以获得。针对此问题，本专利开展了W波段宽带六倍频源的研究，基于倍频功率合成技术，在75-115GHz实现了8.0-10.2dBm的输出功率，功率频率响应曲线平坦，可扩展现有的微波信号源至W波段。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种W波段六倍频装置，可以实现W波段六倍频输出。

为解决上述技术问题，本实用新型涉及通讯和雷达技术领域，更具体的说是一种W波段六倍频装置，包括一个Ka波段有源二倍频器、一个Ka波段巴伦、两个Ka波段放大器、两个W波段三倍频器和一个W波段功率合成器，

输入信号依次经过Ka波段有源二倍频器、Ka波段巴伦、Ka波段放大器、W波段三倍频器和W波段功率合成器后倍频到W波段六倍频输出；

所述的两个Ka波段放大器分别为Ka波段放大器Ⅰ和Ka波段放大器Ⅱ；

所述的两个W波段三倍频器分别为W波段三倍频器Ⅰ和W波段三倍频器Ⅱ；

输入信号经Ka波段有源二倍频器倍频后由Ka波段巴伦的不平衡输入端口输入，并由Ka波段巴伦的两个平衡输出端口分别输出到Ka波段放大器Ⅰ和Ka波段放大器Ⅱ，Ka波段放大器Ⅰ放大的信号经W波段三倍频器Ⅰ倍频后输入给W波段功率合成器，Ka波段放大器Ⅱ放大的信号经W波段三倍频器Ⅱ倍频后输入给W波段功率合成器，经W波段功率合成器合成放大后得到W波段六倍频信号。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型W波段六倍频装置所述的输入信号为Ku波段信号。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型W波段六倍频装置所述的Ka波段有源二倍频器为HMC578二倍频芯片。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型W波段六倍频装置所述的两个Ka波段放大器均为TGA4040Ka放大器。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型W波段六倍频装置所述的两个W波段三倍频器均由二极管串联构成，所述二极管的型号为5VA40-13二极管。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型W波段六倍频装置所述的W波段功率合成器采用E面T型合成结构，包括两路W波段微带-波导过渡，以实现三倍频器输出信号到波导的低损耗过渡。

本实用新型W波段六倍频装置的有益效果为：

本实用新型W波段六倍频装置可以将Ku波段信号倍频到W波段六倍频信号。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型W波段六倍频装置的结构框图。

图2为本实用新型中W波段功率合成器的结构示意图。

图中：端口1；端口2；端口3。

具体实施方式

下面结合图1和2说明本实施方式，本实施方式所述的W波段六倍频装置，包括一个Ka波段有源二倍频器、一个Ka波段巴伦、两个Ka波段放大器、两个W波段三倍频器和一个W波段功率合成器，

输入信号依次经过Ka波段有源二倍频器、Ka波段巴伦、Ka波段放大器、W波段三倍频器和W波段功率合成器后倍频到W波段六倍频输出；

所述的两个Ka波段放大器分别为Ka波段放大器Ⅰ和Ka波段放大器Ⅱ；

所述的两个W波段三倍频器分别为W波段三倍频器Ⅰ和W波段三倍频器Ⅱ；

输入信号经Ka波段有源二倍频器倍频后由Ka波段巴伦的不平衡输入端口输入，并由Ka波段巴伦的两个平衡输出端口分别输出到Ka波段放大器Ⅰ和Ka波段放大器Ⅱ，Ka波段放大器Ⅰ放大的信号经W波段三倍频器Ⅰ倍频后输入给W波段功率合成器，Ka波段放大器Ⅱ放大的信号经W波段三倍频器Ⅱ倍频后输入给W波段功率合成器，经W波段功率合成器合成放大后得到W波段六倍频信号。

所述的输入信号为Ku波段信号。

所述的Ka波段有源二倍频器为HMC578二倍频芯片。

所述的两个Ka波段放大器均为TGA4040Ka放大器。

所述的两个W波段三倍频器均由二极管串联构成，所述二极管的型号为5VA40-13二极管。

所述的W波段功率合成器采用E面T型合成结构，包括两路W波段微带-波导过渡，以实现三倍频器输出信号到波导的低损耗过渡。W波段功率合成器的幅度平衡度较好，由于结构完全对称，信号从端口1端口至端口2、端口3传输系数相位差与180度差值较小。

先二倍频再三倍频，采用该方案是主要考虑到Ka及以下频段国产商用GaAsMMIC放大倍频芯片已经成熟，避免采用37.5-55GHz放大器，该频带商用放大芯片实现24dBm的输出功率难以获得。在更高频段，由于国内芯片发展水平与国外存在差异，且国外对军事电子领域的严格禁运，W波段的宽带高次MMIC倍频芯片价格高昂且难以购得。综合以上因素，依靠低频端国产成熟器件，采用倍频技术是实现W波段高次倍频源的有效方式，基于功率合成技术来实现一定的输出功率。

W波段六倍频装置将Ku波段信号倍频到W波段的工作原理为：Ku波段信号经Ka波段有源二倍频器倍频后得到Ka波段信号；再由Ka波段巴伦的不平衡输入端口输入，并由Ka波段巴伦的两个平衡输出端口分别输出到Ka波段放大器Ⅰ和Ka波段放大器Ⅱ，Ka波段放大器Ⅰ和Ka波段放大器Ⅱ对Ka波段巴伦输出的信号进行放大；Ka波段放大器Ⅰ放大的信号经W波段三倍频器Ⅰ倍频后输入给W波段功率合成器，Ka波段放大器Ⅱ放大的信号经W波段三倍频器Ⅱ倍频后输入给W波段功率合成器，W波段三倍频器Ⅰ和W波段三倍频器Ⅱ将Ka波段信号倍频到W波段信号，最后经W波段功率合成器合成放大后得到W波段六倍频信号。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。