基于肖特基变容二极管的0.17THz二倍频器研制.pdfVIP

第44卷第3期 红外与激光工程 2015年 3月 VO1．44NO．3 InfraredandLaserEngineering Mar．2015 基于 肖特基变容二极管的O．17THz二倍频器研制 缪 丽 1,2，黄 维 ．-，蒋 均 一，郭桂 美 ， (1．中国工程物理研究院电子工程研究所 ，四川 绵阳 621900； 2．中国工程物理研究院微 系统与太赫兹研究 中心 ，四川 绵阳 621900) 摘 要 ：研制了一种基于 肖特基变容二极管的0．17THz二倍频器 ，该器件 为 0．34THz无线通信 系 统收发前端提供 了低相噪、低杂散的本振信号。倍频器结构基于波导腔体石英基片微带电路 实现，其 核心器件是 多结正向并联的 肖特基变容二极管。文 中采用结参数模 型和三维电磁模型相结合的方式 对二极管进行建模 ．通过 两种 电路 匹配方式实现 了0．17THz二倍频器 的最优化设计 ，最终 完成器件 的加工及测试 。测试结果表 明，在输入 80—86GHz，20dBm 的驱动信号下，倍频器的最大输出功率达 l2．2lmW ，倍频效率 l1％。输 出频点为 163GHz；当前端输入功率达到饱和状态时，该频点输 出功 率 可达 21．4lmW 。 关键词：太赫兹技术； 二倍频器 ； 变容二极管； 倍频 源 中图分类号 ：TN771 文献标志码 ：A 文章编号 ：1007—2276(2015)03—0947—04 Researchona0．17THzSchottkyvaractorsdoubler M iaoLi。。，HuangW ei ，JiangJun ，GuoGuimei。· (1．InstituteofElectronicEngineering，ChinaAcedemyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China； 2．Microsystem andTerahertzResearchCenter，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China) Abstract：A 0．17THzSchottkyvaractorsfrequency doublerfor0．34 THzwirelesscommunication system waspresented in thispaper，which can supply the low phase noise and low spurionsoflocaloscillator (LO)signa1．Thedoublerwasbasedonquartzmicrostripcircuitintegratedinwaveguidecavityandwiht hteSchottky varactordiodesconstituting anti-parallelpairsasthekeypart．Themodeling and simulation ofr hte diodeswere accomplished by combining hte knot parameter modelwiht three—-dimensional electromagnetic mode1．Two ways were found to achieve a matching circuitofr hte optimaldoubler design and a0．17 THzdoublerwasfabricated and tested according to htese simul~ing results．Th etest resultsindicatethat，atthe 80-86 GHz driving rfequency nad 20 dBm driving power，the maximum