[發(fā)明專利]一種2mm多層三倍變頻器及三倍變頻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310433403.0
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103490594A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 鄧建欽;王明超;姜信誠;劉金現(xiàn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發(fā)明涉及一種2mm多層三倍變頻器及三倍變頻方法。

背景技術

目前，涉及整個2mm頻譜的能量產(chǎn)生問題可以由固態(tài)倍頻方式來實現(xiàn)。2mm倍頻變頻器是通過諧振電路與半導體器件的相互作用，把直流功率轉(zhuǎn)化為射頻功率的裝置，其主要優(yōu)點是工作電壓低、效率高、壽命長、體積小、重量輕。如何提高2mm倍頻變頻器的輸出功率是目前2mm系統(tǒng)應用急需解決的問題，2mm倍頻變頻器的輸出功率，取決于兩個方面，一是倍頻器變頻效率，在輸入功率一定的情況下，提高倍頻器的變頻效率可以提高2mm倍頻變頻器的輸出功率，二是2mm倍頻變頻器的壓縮點，通過提高倍頻器的壓縮點，增大輸入功率，進而提高倍頻器的輸出功率。2mm倍頻變頻器在具體的實現(xiàn)上，常采用的圖1所示的方案，包含輸入部分、輸出部分及基于介質(zhì)基片的倍頻電路，具體的實現(xiàn)原理是，輸入的基波信號經(jīng)探針及匹配電路，耦合至非線性二極管處，利用二極管的非線性進行倍頻，倍頻后的2mm信號經(jīng)輸出匹配電路及微帶探針耦合至輸出波導輸出，由于介質(zhì)的存在，介質(zhì)損耗不可避免，進而使得倍頻器的倍頻效率變差，同時由于上述電路在具體的實現(xiàn)形式上采用的是單層的倍頻電路，整個倍頻器的壓縮點取決于元器件的壓縮點，為提高整個倍頻器的壓縮點，可以將多個二極管級聯(lián)使用，進而提高倍頻器的壓縮點，這樣就帶來的一個問題就是，管子級聯(lián)的越多，寄生參數(shù)也就越大，導致了倍頻器的倍頻效率變差，因此即使輸入功率增加，由于倍頻效率變差，倍頻器的輸出功率也很難增加，無法解決變頻效率與輸入功率的平衡。

因此，現(xiàn)有技術有待于更進一步的改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種2mm多層三倍變頻器及三倍變頻方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明技術方案包括：

一種2mm多層三倍變頻器，整個倍頻器由對稱的上半部分與下半部分兩個部分構(gòu)成，其中，上半部分由上蓋板、上腔和肖特基二極管構(gòu)成，下半部分由下蓋板、下腔和肖特基二極管構(gòu)成，所述上半部分與下半部分之間設置有墊片，與上腔、下腔、第一肖特基二極管和第二肖特基二極管共同形成三倍變頻單元；所述2mm多層三倍變頻器的輸入端與輸出端均設有一脊波導轉(zhuǎn)換。

所述的2mm多層三倍變頻器，其中，輸入信號經(jīng)脊波導轉(zhuǎn)換由標準輸入波導耦合至所述三倍變頻單元進行三次倍頻，倍頻后的2mm信號再經(jīng)脊波導轉(zhuǎn)換至標準輸出波導輸出，在三次倍頻過程中每層電路都平行于波導的窄邊，對稱于波導的中心線，等間距的排列于波導的寬邊上。

所述的2mm多層三倍變頻器，其中，所述上腔的輸入端為上半圓形，輸出端為上方形；所述下腔的輸入端為下半圓形，輸出端為下方形。

一種利用所述2mm多層三倍變頻器的三倍變頻方法，其包括以下步驟：輸入信號經(jīng)脊波導轉(zhuǎn)換由標準輸入波導耦合至三倍變頻單元進行三次倍頻，倍頻后的2mm信號再經(jīng)脊波導轉(zhuǎn)換耦合至標準輸出波導輸出，在三次倍頻過程中每層電路都平行于波導的窄邊，對稱于波導的中心線，等間距的排列于波導的寬邊上。

所述的三倍變頻方法，其中，上述步驟具體的還包括：波導空間中所述2mm多層三倍變頻器的各層具有相同的倍頻電路和等間距的對稱的分布于波導的寬邊之上。

本發(fā)明提供的一種2mm多層三倍變頻器及三倍變頻方法，采用多層倍頻電路，通過空間功率分配倍頻合成，可以獲取大的倍頻輸出功率，通過脊波導實現(xiàn)了寬頻帶的匹配，由于波導空間是多層倍頻電路，功率分配倍頻合成均在波導內(nèi)完成，因此，大大降低了傳輸損耗，而且波導空間中的各層具有相同的倍頻電路且等間距的對稱的分布于波導的寬邊之上，使波導的幅相具有高度的一致性，而且本發(fā)明把空間功率分配倍頻合成集成到兩個連接在一起的波導里面，因此結(jié)構(gòu)緊湊，而且應用方便。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術中變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中2mm多層三倍變頻器的拆分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中2mm多層三倍變頻器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種2mm多層三倍變頻器及三倍變頻方法，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例子僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。