【摘 要】
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毫米波频率源是毫米波系统的核心部件,倍频技术是一种获取优质毫米波信号的重要方式。雪崩高次倍频技术利用雪崩过程强烈的非线性电感特性,将微波信号单级倍频至毫米波频段,
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毫米波频率源是毫米波系统的核心部件,倍频技术是一种获取优质毫米波信号的重要方式。雪崩高次倍频技术利用雪崩过程强烈的非线性电感特性,将微波信号单级倍频至毫米波频段,其倍频效率高,输出功率大,能够为毫米波应用提供优质的毫米波信号源。本文利用雪崩高次倍频器为核心,采用取样锁相介质振荡器+高次倍频的方案实现了W波段的高次倍频源。该方案在继承了普通W波段倍频源低相噪、频率稳定度高的特点的同时,降低了W波段倍频源系统的复杂程度,提高了系统的可靠性。该方案对W波段倍频源系统的小型化进行了有益的探索,为W波段频率源技术提供了一种新的解决方案。本文通过对雪崩二极管非线性模型的分析,在软件中搭建了雪崩倍频二极管的非线性模型,很好的反映了雪崩二极管的高次倍频特性。在参考国内外文献的基础上,采用一种新的雪崩高次倍频腔体电路实现了雪崩高次倍频器的设计,该倍频器15次倍频最大输出功率为6.1mW,变频损耗20.4dB。同时,本文设计了C波段取样锁相介质振荡器为雪崩高次倍频器提供基波信号,输出频率为6.5GHz,其相位噪声为-116.97dBc/Hz@10kHz。最终,W波段高次倍频源系统输出频率为97.5GHz,相位噪声为-87.18dBc/Hz@10kHz,达到了很好的技术指标。
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