[發明專利]單面石英鰭線雙二極管太赫茲平衡式二次倍頻電路

有效

• 申請號: 201710392372.7
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107181467B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王俊龍;馮志紅;房玉龍;楊大寶;梁士雄;張立森;趙向陽;徐鵬;邢東
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H03B19/16
• 分類號: H03B19/16
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 王占華

本發明公開了一種單面石英鰭線雙二極管太赫茲平衡式二次倍頻電路，涉及多重倍頻變換電路技術領域。所述電路包括石英基板鰭線電路、兩個反向串聯的GaAs基太赫茲肖特基二極管、射頻輸入波導和射頻輸出波導，所述石英基板鰭線電路包括石英電路基板和位于石英電路基板上的前側鰭線與后側鰭線；兩個所述肖特基二極管的一端與前側鰭線電連接，兩個所述肖特基二極管的另一端與后側鰭線電連接，且所述肖特基二極管位于前側鰭線與后側鰭線間距離保持不變的位置處。所述電路使得射頻輸入輸出波導可以在同一直線上，方便電路人員設計，同時加工更為簡單，且可以承受大功率輸入，提高輸出功率。

技術領域

本發明涉及多重倍頻變換電路技術領域，尤其涉及一種單面石英鰭線雙二極管太赫茲平衡式二次倍頻電路。

背景技術

太赫茲（THz）波從廣義上來講，是指頻率在?0.1-10THz范圍內的電磁波，其中1THz=1000GHz，也有人認為太赫茲頻率是指0.3THz-3THz范圍內的電磁波。THz波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置，THz技術是國際科技界公認的一個非常重要的交叉前沿領域。

基于固態電子技術對太赫茲頻率源進行拓展是一種有效的方式。目前用于太赫茲倍頻的電路形式主要有平衡式和非平衡式兩種。在電路技術的發展過程中，二次倍頻技術由于其倍頻效率高，得到了廣泛的發展。用于二次倍頻的電路中，基于平衡式的電路，效率可以高達40%到50%。典型的平衡式倍頻電路中，太赫茲肖特基二極管通過石英電路橫跨在輸入射頻波導中，一般射頻輸入波導和輸出波導呈90度垂直，不在一條直線上。此外，在一般的倍頻電路中采用一個多結的肖特基二極管，這樣由于結的個數較小，不能承受大功率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種單面石英鰭線雙二極管太赫茲平衡式二次倍頻電路，所述電路的射頻輸入輸出波導可以在同一直線上，方便電路人員設計，同時加工更為簡單，且可以承受大功率輸入，提高輸出功率。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種單面石英鰭線雙二極管太赫茲平衡式二次倍頻電路，其特征在于：包括石英基板鰭線電路、兩個反向串聯的GaAs基太赫茲肖特基二極管、射頻輸入波導和射頻輸出波導，所述石英基板鰭線電路包括石英電路基板和位于石英電路基板上的第一至第二輸入鰭線和第一至第二輸出鰭線，所述第一輸入鰭線的一端與第一輸出鰭線的一端相連接后構成前側鰭線，所述第二輸入鰭線的一端與第二輸出鰭線的一端相連接連接后構成后側鰭線，所述前側鰭線與后側鰭線之間保持一定的間隔，且兩者之間的距離從左到右，先逐漸變小，再保持一段距離不變后逐漸變大；兩個所述肖特基二極管的一端與前側鰭線電連接，兩個所述肖特基二極管的另一端與后側鰭線電連接，且所述肖特基二極管位于前側鰭線與后側鰭線間距離保持不變的位置處；所述石英電路基板的一端位于所述射頻輸入波導的波導槽內，所述石英電路基板的另一端位于所述射頻輸出波導的波導槽內。

進一步的技術方案在于：所述倍頻電路還包括石英匹配調節介質塊，所述介質塊的一端通過導電膠與所述前側鰭線電連接，所述介質塊的另一端通過導電膠與所述后側鰭線電連接。

進一步的技術方案在于：所述石英電路基板包括輸入石英電路基板和輸出石英電路基板，所述輸入鰭線位于所述輸入石英電路基板上，所述輸出鰭線位于所述輸出石英電路基板上。

進一步的技術方案在于：所述輸入石英電路基板的寬度大于所述輸出石英電路基板的寬度。

進一步的技術方案在于：所述肖特基二極管的兩端通過導電膠與所述鰭線實現電連接。

進一步的技術方案在于：所述肖特基二極管包括兩組相互串聯的肖特基二極管結串，每個所述二極管接串包括兩個以上相互串聯的肖特基二極管結，兩個所述二極管結串位于內側的相同電極通過中央焊盤連接為一體，兩個二極管結串位于外側的電極為所述反向串聯的GaAs基太赫茲肖特基二極管的兩個電極。

進一步的技術方案在于：所述肖特基二極管中單個肖特基二極管結的直徑為2微米，串聯電阻5歐姆，結電容7fF，寄生電容3fF。