[發(fā)明專利]一種緊湊型功率合成平衡式三倍頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410169719.8
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN104065345B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭健;徐杰;崔寅杰;許正彬;錢澄
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H03B19/00
• 分類號(hào): H03B19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 張學(xué)彪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種緊湊型功率合成平衡式三倍頻器。

背景技術(shù)

基于肖特基二極管的倍頻器作為本振頻率源的一部分，在毫米波、亞毫米波頻段通信、雷達(dá)等領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。近年來，在地球大氣以及天文探測領(lǐng)域更是得到了得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用[P. H. Siegel, Terahertz technology [J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2002, 50(3): pp. 910-928]。

平衡式三倍頻器具有可以有效抑制偶次諧波、空閑電路簡單、倍頻效率高的優(yōu)點(diǎn)[M. T. Faber, J. Chramiec, and M. E. Adamski, Microwave and Millimeterwave Diode Frequency Multipliers. Boston-London: Artech House, 1995. 104-107]，因此相比于單管三倍頻器應(yīng)用更加廣泛。

常用平衡式三倍頻器的原理結(jié)構(gòu)如圖4所示（見A. Maestrini, C. Tripon-Canseliet, J. Ward, et al. Multi-Anode Frequency Triplers at Sub-Millimeter Wavelengths[C]. 16th International Symposium on Space TerahertzTechnology, 2005）。輸入信號(hào)由TEM（橫電磁波）模式饋入到兩只肖特基二極管，輸入信號(hào)在兩只同向串聯(lián)的肖特基二極管上的電壓呈等幅反向分布；而由輸入電壓信號(hào)在二極管中激勵(lì)出的信號(hào)電流等幅反向疊加，從而實(shí)現(xiàn)平衡式的三倍頻結(jié)構(gòu)。由于直流偏置可顯著提高倍頻器的輸出功率以及帶寬性能，在單片平衡式三倍頻器設(shè)計(jì)中，通常在二極管回路中加入隔直電容，隔直電路的一端與金屬壁相連（接地），另一端與二極管以及偏置電路引線相連，從而實(shí)現(xiàn)二極管的直流偏置。

圖4所示平衡式三倍頻器的射頻等效電路如圖5所示。另一種與圖4及圖5等效的平衡式三倍頻器如圖6所示。圖4、圖5及圖6中都省略了輸入低通濾波器以及輸出帶通濾波器等其他外圍電路。在圖6中，當(dāng)分析基波輸入信號(hào)時(shí)，輸出端的帶通濾波器等效在反向二極管對的輸出端射頻接地；而在分析輸出三次諧波時(shí)，輸入端的低通濾波器等效在反向二極管對的輸入端射頻接地。這其實(shí)就是圖6中所示的三倍頻器與圖4及圖5等效的原因。

目前各種已報(bào)道的平衡式三倍頻器的結(jié)構(gòu)一般都屬于上述三種結(jié)構(gòu)中的一種。對于圖4所示的平衡式三倍頻器，如果采用單片集成電路的方法實(shí)現(xiàn)，則必須設(shè)計(jì)片上電容，然而片上電容的引入可能會(huì)破壞電路的平衡性，并且會(huì)引入一定的損耗。而對于圖5及圖6所示的平衡式三倍頻器，直流偏置無法加到兩只二極管上。

因此，需要一種新的緊湊型功率合成平衡式三倍頻器以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中藥粒包裝入瓶人工對缺粒進(jìn)行監(jiān)測效率低，容易發(fā)生漏檢的缺陷，提供一種緊湊型功率合成平衡式三倍頻器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的緊湊型功率合成平衡式三倍頻器所采用的技術(shù)方案為：

一種緊湊型功率合成平衡式三倍頻器，包括倍頻器電路基片，所述倍頻器電路基片為雙面印刷電路板，所述倍頻器電路基片包括正面和反面，所述正面和反面均包括偏置電路低通濾波器、輸入波導(dǎo)/微帶轉(zhuǎn)換探針、輸入低通濾波器、輸入匹配電路、輸出匹配電路和輸出懸置微帶/波導(dǎo)轉(zhuǎn)換探針，所述正面還包括至少一個(gè)并聯(lián)連接的第一肖特基二極管，所述反面還包括至少一個(gè)并聯(lián)連接的第二肖特基二極管。

所述偏置電路低通濾波器、輸入波導(dǎo)/微帶轉(zhuǎn)換探針、輸入低通濾波器、輸入匹配電路、第一肖特基二極管、輸出匹配電路和輸出懸置微帶/波導(dǎo)轉(zhuǎn)換探針依次連接。

所述偏置電路低通濾波器、輸入波導(dǎo)/微帶轉(zhuǎn)換探針、輸入低通濾波器、輸入匹配電路、第二肖特基二極管、輸出匹配電路和輸出懸置微帶/波導(dǎo)轉(zhuǎn)換探針依次連接。

所述第一肖特基二極管和第二肖特基二極管的安裝方向相反。

所述輸出懸置微帶/波導(dǎo)轉(zhuǎn)換探針的一端設(shè)置有接地金屬化孔。

所述偏置電路低通濾波器的一端設(shè)置有正面偏置電源端口和反面偏置電源端口。

更進(jìn)一步的，還包括下盒體和與所述下盒體扣合的上盒體，所述倍頻器電路基片設(shè)置在所述下盒體上。