W 波段宽带高效率电阻性三倍频器设计

周 明 姚常飞 罗运生 李 姣 吴 刚

(南京电子器件研究所 南京 210016)

1 引言

毫米波技术广泛应用于遥感技术、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。频率源的实现途径主要分三大类:第一类是采用速调管、磁控管、行波管等真空电子器件;第二类是采用二端器件(GUNN，IMPATT，PSVD、HBV 等)、三端器件(HBT、HEMT 和PHEMT 等)和量子级联激光器(QCL)来实现;第三类信号源则是通过其它方式如:自由电子激光、高能加速器等实现。目前真空电子器件输出功率虽然很大，但对实际工作条件要求苛刻，且不易于系统的集成和小型化设计，因此其应用在很多场合受到了限制。二端器件振荡器在毫米波低端能输出上百毫瓦数量级的功率，但相噪差。同样地，三端器件振荡器输出功率也很低，且远远低于目前二端器件的水平。鉴于以上情况，需要寻求一种更加可靠、稳定、高性能的毫米波源实现途径。倍频技术作为一种信号源实现途径，由于其倍频效率高、输出功率电平大，是目前实现毫米波信号源的最主要方式。目前国外在微波频段倍频器基本实现了MMIC 化;在W 波段以下，混合集成倍频技术已经很成熟，已经实现了商业化，但实现宽带、高效率的倍频源仍来是一大技术难题［1-4］。

2 二极管阻抗

2.1 寄生参数分析

GaAs 肖特基二极管分为有源部分和无源部分，有源部分即非线性部分，由二极管的肖特基金属和外延层接触面产生，通过二极管的SPICE 参数来描述其特性。……