本實用新型涉及混頻器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型W波段基波混頻器。

背景技術(shù)：

W波段是毫米波中重要的窗口頻率，該波段的收發(fā)技術(shù)研究是目前毫米波應(yīng)用中的熱門課題。由于其載波頻率更高，W波段可支持更大的帶寬和更高的傳輸速率。因為大氣損耗小，W波段信號能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。W波段的眾多應(yīng)用離不開該頻段的接收處理。

混頻器是通信接收系統(tǒng)中的核心部件之一，將高頻載頻信號頻率變換成中頻可處理信號。混頻器電路性能的好壞直接的影響接收系統(tǒng)的整體性能，具有重要的研究意義，目前應(yīng)用鰭線、懸置微帶等混合形式集成的W波段混頻器已經(jīng)得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)有的混頻其結(jié)構(gòu)復(fù)雜其信號傳輸損耗大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決上述技術(shù)問題提供一種新型W波段基波混頻器。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

新型W波段基波混頻器，包括石英基板，所述石英基板內(nèi)設(shè)置有依次連接的射頻過渡波導(dǎo)、反向并聯(lián)的太赫茲GaAs肖特基混頻二極管對、本振過渡波導(dǎo)和中頻濾波輸出電路。本方案的混頻電路采用石英作為基板，與常用的5880基板相比，在W頻段介電常數(shù)更加穩(wěn)定，損耗更小；采用石英基板，加工精度較5880基板更高；混頻器件采用兩個反向并聯(lián)的太赫茲GaAs肖特基混頻二極管，在基波混頻工作過程中，二極管上射頻電壓大小相等方向相同，本振電壓大小相等方向相反，這種電路結(jié)構(gòu)可以抵消輸出總電流中射頻信號和本振偶次諧波產(chǎn)生的電流，抑制本振源引入的調(diào)幅噪聲，改善混頻器噪聲系數(shù)；射頻信號通過鰭線輸入，信號電場與通過懸置微帶線輸入的本振信號電場相互正交，射頻端口和本振端口能在很寬的頻率范圍內(nèi)得到完全的射頻本振隔離；在石英基板內(nèi)集成了射頻過渡波導(dǎo)、反向并聯(lián)的太赫茲GaAs肖特基混頻二極管對、本振過渡波導(dǎo)和中頻濾波輸出電路，射頻過渡波導(dǎo)和本振過渡波導(dǎo)之間采用無濾波器的電路形式，不僅降低了信號和本振的傳輸損耗同時降低了設(shè)計難度，采用單平衡式混頻，抵消了輸出總電流中射頻信號和本振偶次諧波產(chǎn)生的電流，抑制了本振源引入的調(diào)幅噪聲，改善了混頻器噪聲系數(shù)，而且減少了石英基板的長度，降低了設(shè)計難度。中頻輸出端口和射頻本振過度集成在一塊石英基板上，加工工藝簡單，集成度高，且由于中頻濾波器的存在，降低了本振和射頻到中頻的泄露。

作為優(yōu)選，所述中頻濾波輸出電路連接在SMA頭上。

作為優(yōu)選，所述石英基板的厚度為50微米。

作為優(yōu)選，所述射頻過渡波導(dǎo)包括鰭線微帶。

進(jìn)一步的，所述鰭線微帶的厚度為3微米。

作為優(yōu)選，太赫茲GaAs肖特基混頻二極管的陽極尺寸為1.4微米，串聯(lián)電阻5歐姆，結(jié)電容為4fF，可實現(xiàn)低變頻損耗的基波混頻器。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實用新型采用石英作為基板，在W頻段介電常數(shù)更加穩(wěn)定，損耗更??；加工精度更高。

2、本實用新型射頻過渡波導(dǎo)和本振過渡波導(dǎo)之間采用無濾波器的電路形式，不僅降低了信號和本振的傳輸損耗同時降低了設(shè)計難度，采用單平衡式混頻，抵消了輸出總電流中射頻信號和本振偶次諧波產(chǎn)生的電流，抑制了本振源引入的調(diào)幅噪聲，改善了混頻器噪聲系數(shù)，而且減少了石英基板的長度，降低了設(shè)計難度。

3、本實用新型的中頻輸出端口和射頻本振過度集成在一塊石英基板上，加工工藝簡單，集成度高，且由于中頻濾波器的存在，降低了本振和射頻到中頻的泄露。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1、石英基板，2、射頻過渡波導(dǎo)，3、太赫茲GaAs肖特基混頻二極管對，4、本振過渡波導(dǎo)，5、中頻濾波輸出電路。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例

如圖1所示的一種新型W波段基波混頻器，包括石英基板1，所述石英基板1內(nèi)設(shè)置有依次連接的射頻過渡波導(dǎo)2、反向并聯(lián)的太赫茲GaAs肖特基混頻二極管對3、本振過渡波導(dǎo)4和中頻濾波輸出電路5。采用本結(jié)構(gòu)的混頻器，其變頻損耗低、工作帶寬以及中頻輸出帶寬寬、工藝簡單、集成度高。

具體的，射頻和本振信號分別通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)WR10從懸置微帶端口和鰭線端口輸入，兩個太赫茲GaAs肖特基混頻二極管以反向并聯(lián)的形式安裝在鰭線和懸置微帶線之間，構(gòu)成鰭線懸置微帶線平衡結(jié)構(gòu)；中頻信號由SMA接頭引出,W波段信號輸入采用鰭線微帶平面形式，這種電路形式具有加工容易，便于器件集成等優(yōu)勢。本發(fā)明中的中頻輸出電流是單個管子的兩倍，工作動態(tài)范圍較單個二極管得到了加大。

混頻電路中本振輸入信號通過波導(dǎo)到懸置微帶的探針過度耦合到懸置微帶上，經(jīng)過懸置微帶線平均地加到兩個太赫茲GaAs肖特基混頻二極管上，射頻信號通過波導(dǎo)鰭線過度變換后平均地耦合到二極管上；中頻信號由微帶線高低阻抗線低通濾波器引出。鰭線和懸置微帶線構(gòu)成180°混合結(jié)，加到兩個二極管上的本振電壓反相、幅度相同，射頻信號電壓同相、幅度相同。中頻輸出信號經(jīng)中頻低通濾波輸出電路后，輸出至標(biāo)準(zhǔn)的SMA頭，其中SMA頭與石英電路通過導(dǎo)電膠實現(xiàn)良好引線接觸。

本發(fā)明所采用的石英基板，基板厚度為50微米，石英電路上的鰭線以及懸置微帶線為金屬金構(gòu)成，金屬的厚度為3微米。

本發(fā)明所采用的高截止頻率太赫茲GaAs肖特基混頻二極管陽極尺寸為1.4微米，串聯(lián)電阻5歐姆，結(jié)電容為4fF，采用該二極管可實現(xiàn)低變頻損耗的基波混頻器。

該基波混頻電路結(jié)構(gòu)具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所提出的混頻電路形式極大簡化了電路，拓寬了其工作頻率范圍。其電路工作頻率范圍為整個W波段，變頻損耗典型值為6dB，中頻3dB帶寬為20GHz。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護(hù)范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。