[发明专利]基于背对背结构组态肖特基二极管的W波段三倍频器

权利要求书

1.一种基于背对背结构组态肖特基二极管的W波段三倍频器，其特征在于，包括：输入波导转微带(101)、基波低通滤波器(102)、输入匹配电路(103)、非线性传输线倍频电路(104)、输出匹配电路(105)、三次谐波带通滤波器(106)、输出微带转波导(107)；其中，基波低通滤波器(102)、输入匹配电路(103)、非线性传输线倍频电路(104)、输出匹配电路(105)、三次谐波带通滤波器(106)和输出微带转波导(107)依次串联并封装在波导槽(120)内；所述基波低通滤波器(102)的输入端连接输入波导转微带(101)；基波信号由输入波导转微带(101)输入，经基波低通滤波器(102)和输入匹配电路(103)进入非线性传输线倍频电路(104)中，倍频电路产生的谐波信号依次经输出匹配电路(105)和三次谐波带通滤波器(106)，最后通过微带转波导单元(107)输出；

所述非线性传输线倍频电路(104)由5节非线性传输线单元串联构成；所述非线性传输线单元由微带传输线、两个肖特基二极管和一个并联加载在微带传输线对称中心的矩形绕线电感组成，所述微带传输线两端各有一个肖特基二极管，且两端的肖特基二极管是背对背组态；非线性传输线倍频电路(104)中，靠近输入端和输出端的背对背肖特基二极管被替换为其2倍零偏电容值的隔直电容。

2.根据权利要求1所述的一种基于背对背结构组态肖特基二极管的W波段三倍频器，其特征在于：所述基波低通滤波器(102)是一具有缺陷地结构的11阶低通滤波器；基波低通滤波器(102)由顶层金属层、中间介质层、底层金属层组成，三层之间相互物理连接；在顶层金属层有呈中心对称分布的5根矩形低阻抗线，低阻抗线之间通过高阻抗线连接；在顶层金属层的高阻抗线正下方所对应的底层金属层中刻蚀6个矩形窗口(121)，6个矩形窗口(121)的宽均为650μm，长等同于所对应的高阻抗线的长度；基波低通滤波器下方的波导槽(120)内开一个凹槽(123)，其长度与滤波器长度相等，宽为650μm，深度为150μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于背对背结构组态肖特基二极管的W波段三倍频器，其特征在于：所述非线性传输线倍频电路采用微带线结构，所述非线性传输线中背对背结构组态肖特基二极管中单个肖特基二极管电容C_j对外加偏置电压V的关系为：电流I对外加偏置电压的关系为：电感为1.5圈矩形绕线形式，线宽为10μm，线间距为10μm，矩形绕线内径为40μm，其中，fF、fA分别为电容单位飞法、电流单位飞安。

4.根据权利要求1所述的一种基于背对背结构组态肖特基二极管的W波段三倍频器，其特征在于：所述三次谐波带通滤波器为5阶耦合线带通滤波器，带通滤波器只传输三次谐波信号，反射输入基波信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于背对背结构组态肖特基二极管的W波段三倍频器，其特征在于：所述基波低通滤波器(102)、输入匹配电路(103)、输出匹配电路(105)和三次谐波带通滤波器(106)电路单元的介质基板为5mil厚的氧化铝96陶瓷基板，非线性传输线倍频电路(104)键合在5mil厚的氧化铝96陶瓷基板上。