[实用新型]单面石英鳍线双二极管太赫兹平衡式二次倍频电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及多重倍频变换电路技术领域，尤其涉及一种单面石英鳍线双二极管太赫兹平衡式二次倍频电路。

背景技术

太赫兹（THz）波从广义上来讲，是指频率在 0.1-10THz范围内的电磁波，其中 1THz=1000GHz，也有人认为太赫兹频率是指0.3THz-3THz范围内的电磁波。THz波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，THz技术是国际科技界公认的一个非常重要的交叉前沿领域。

基于固态电子技术对太赫兹频率源进行拓展是一种有效的方式。目前用于太赫兹倍频的电路形式主要有平衡式和非平衡式两种。在电路技术的发展过程中，二次倍频技术由于其倍频效率高，得到了广泛的发展。用于二次倍频的电路中，基于平衡式的电路，效率可以高达40%到50%。典型的平衡式倍频电路中，太赫兹肖特基二极管通过石英电路横跨在输入射频波导中，一般射频输入波导和输出波导呈90度垂直，不在一条直线上。此外，在一般的倍频电路中采用一个多结的肖特基二极管，这样由于结的个数较小，不能承受大功率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单面石英鳍线双二极管太赫兹平衡式二次倍频电路，所述电路的射频输入输出波导可以在同一直线上，方便电路人员设计，同时加工更为简单，且可以承受大功率输入，提高输出功率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种单面石英鳍线双二极管太赫兹平衡式二次倍频电路，其特征在于：包括石英基板鳍线电路、两个反向串联的GaAs基太赫兹肖特基二极管、射频输入波导和射频输出波导，所述石英基板鳍线电路包括石英电路基板和位于石英电路基板上的第一至第二输入鳍线和第一至第二输出鳍线，所述第一输入鳍线的一端与第一输出鳍线的一端相连接后构成前侧鳍线，所述第二输入鳍线的一端与第二输出鳍线的一端相连接连接后构成后侧鳍线，所述前侧鳍线与后侧鳍线之间保持一定的间隔，且两者之间的距离从左到右，先逐渐变小，再保持一段距离不变后逐渐变大；两个所述肖特基二极管的一端与前侧鳍线电连接，两个所述肖特基二极管的另一端与后侧鳍线电连接，且所述肖特基二极管位于前侧鳍线与后侧鳍线间距离保持不变的位置处；所述石英电路基板的一端位于所述射频输入波导的波导槽内，所述石英电路基板的另一端位于所述射频输出波导的波导槽内。

进一步的技术方案在于：所述倍频电路还包括石英匹配调节介质块，所述介质块的一端通过导电胶与所述前侧鳍线电连接，所述介质块的另一端通过导电胶与所述后侧鳍线电连接。

进一步的技术方案在于：所述石英电路基板包括输入石英电路基板和输出石英电路基板，所述输入鳍线位于所述输入石英电路基板上，所述输出鳍线位于所述输出石英电路基板上。

进一步的技术方案在于：所述输入石英电路基板的宽度大于所述输出石英电路基板的宽度。

进一步的技术方案在于：所述肖特基二极管的两端通过导电胶与所述鳍线实现电连接。

进一步的技术方案在于：所述肖特基二极管包括两组相互串联的肖特基二极管结串，每个所述二极管接串包括两个以上相互串联的肖特基二极管结，两个所述二极管结串位于内侧的相同电极通过中央焊盘连接为一体，两个二极管结串位于外侧的电极为所述反向串联的GaAs基太赫兹肖特基二极管的两个电极。

进一步的技术方案在于：所述肖特基二极管中单个肖特基二极管结的直径为2微米，串联电阻5欧姆，结电容7fF，寄生电容3fF。

进一步的技术方案在于：所述鳍线使用Au制作，厚度为2微米至4微米。

进一步的技术方案在于：所述石英电路基板的厚度为30微米到75微米。

进一步的技术方案在于：所述石英基板鳍线电路放置在波导的b方向中心处。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与传统平衡式倍频电路相比，所述电路的射频输入输出波导在同一直线上，方便电路人员设计，同时加工更为简单；输入输出波导过渡均采用石英鳍线过渡；可加入石英匹配调节介质块进行阻抗调节，提高倍频效率；二极管采用零偏置电路，不易烧毁，可靠性高；采用两个反向串联的肖特基二极管，可以承受大功率输入，提高输出功率。

附图说明

图1是本实用新型第一个实施例所述电路的俯视结构示意图；

图2是本实用新型第二个实施例所述电路的俯视结构示意图；

图3是本实用新型实施例中所述石英基板鳍线电路的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例中所述反向串联的GaAs基太赫兹肖特基二极管的俯视结构示意图；