[发明专利]高阶奇次谐波THz源倍频器

权利要求书

1.一种高阶奇次谐波THz源倍频器，包括一个输入矩形波导（1）、微带过渡结构（2）、本振低通滤波器（3）、肖特基二极管（5）和输出微带-波导过渡结构（6），其特征在于：微带过渡结构（2）通过输入矩形波导（1）的反向L拐角面垂直相连基波低通滤波器（4），同时顺次通过本振低通滤波器（3）、肖特基二极管（5）和输出微带-波导过渡结构（6）的末端，垂直相连输出波导（7）；来自外部的射频信号和直流馈电分别通过标准的输入矩形波导（1）和基波低通滤波器（4）输入微带过渡结构（2），射频信号通过标准的输入矩形波导（1）经微带过渡结构（2）进入本振低通滤波器（3）和肖特基二极管（5），对输入射频信号的基波进行滤波和变频，产生包含奇次和偶次谐波分量的高次谐波，与此同时，直流馈电通过基波低通滤波器（4）经微带过渡结构（2）、本振低通滤波器（3）对肖特基二极管（5）进行馈电，将激励产生的高次谐波通过微带-波导过渡结构（6）输出至输出波导（7），对初始部分进行减高，通过由输出微带-波导过渡结构（6）和输出波导（7）共同构成的高通滤波器对低次谐波和低阶的偶次谐波进行过滤，过滤出需要的高阶奇次谐波分量，过滤出的奇次谐波分量最后通过输出波导（7）的末级标准矩形波导输出。

2.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：输入矩形波导（1）为内部填充空气介质的规则矩形截面的金属波导；肖特基二极管（5）为多管反向串联结构形式，且肖特基二极管（5）两端粘于悬置微带线上。

3.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：微带过渡结构（2）通过本振低通滤波器（3）顺次串联肖特基二极管（5）和输出微带-波导过渡结构（6），利用标准波导和悬置微带相配合安装于输入波导与悬置线连接处的混合结上。

4.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：微带过渡结构（2）采用悬置微带线作为传输线，且该传输线阻抗匹配介质，其电磁场的大部分集中在空气中。

5.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：输入矩形波导（1）终端短路长度取l/4个波导波长，以保证探针在波导内处于电场强度最强位置。

6.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：微带过渡结构（2）经微带传输线过渡到采用悬置共面波导结构的基波滤波匹配电路、三次谐波匹配电路；基波滤波匹配电路产生的基波信号进入反向并联二极管对，并且反射由二极管对产生的三次谐波，通过标准波导输出三次谐波分量。

7.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：微带过渡结构（2）通过腔体与直流馈电基波低通滤波器（4）相连，同时通过本振低通滤波器（3）、肖特基二极管（5）和输出微带-波导过渡结构（6），连接输出微带-波导过渡结构（6）的输入波导-输出波导（7），过滤输出奇次谐波分量。

8.如权利要求1所述的高阶奇次谐波THz源倍频器，其特征在于：调整输出波导（7）的减高波导短路面到肖特基二极管（5）的距离，以及肖特基二极管（5）到本振低通滤波器（3）的距离，从而调整输入端口的反射系数，改善驻波。