[实用新型]一种基于IMPATT二极管的毫米波倍频器

说明书

本实用新型公开了一种基于IMPATT二极管的毫米波倍频器，包括DB9连接器，DB9连接器的输入端为电源接口，DB9连接器的输出端一依次连接有前置放大器、IMPATT二极管、波导隔离器、带通滤波器、环形器和波导，DB9连接器的输出端二与环形器之间连接有外部同步放大器；输入信号从前置放大器进入倍频器，通过倍频器的放大转换后从波导输出。本实用新型采用IMPATT二极管组成毫米波倍频器，使倍频发生在雪崩非线性阶段，提高了信号的变换效率。

技术领域

本实用新型属于毫米波无线通信技术领域，涉及一种基于 IMPATT二极管的毫米波倍频器。

背景技术

倍频器是使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路。当输入频率为f₀，则输出频率为f₁＝nf₀，系数n为任意正整数，称倍频次数。倍频器用途广泛，如发射机采用倍频器后可使主振器振荡在较低频段，以提高频率稳定度；调频设备用倍频器来增大频率偏移；在相位键控通信机中，倍频器是载波恢复电路的一个重要组成单元。

毫米波通信是近年来国内外通信开发的主要频段之一，随着毫米波有源器件的逐渐成熟，国内用于火控和制导的毫米波雷达也随之快速发展，毫米波倍频器作为毫米波频率源的重要组成部分也有着广泛的应用前景，但现有毫米波倍频器信号转换效率低，倍频次数普遍只能达到2-3。

IMPATT二极管，即雪崩二极管，是利用半导体结构中载流子的碰撞电离和渡越时间两种物理效应而产生负阻的固体微波器件。

IMPATT二极管在外加电压作用下可以产生高频振荡，产生高频振荡的工作原理是，利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，则在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于IMPATT二极管的毫米波倍频器，使倍频发生在雪崩非线性阶段，提高了信号的变换效率。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于IMPATT二极管的毫米波倍频器，包括依次连接的前置放大器、IMPATT二极管、波导隔离器、带通滤波器、环形器和波导，所述前置放大器连接有DB9连接器输出端一，DB9连接器输出端二与环形器之间连接有外部同步放大器；输入信号从前置放大器进入倍频器，通过倍频器的放大转换后从波导输出。

本实用新型的技术特征还在于，

其中，DB9连接器输出端一与前置放大器之间设置有稳压电路 U₁，DB9连接器接通电源后，DB9连接器接通电源后，稳压电路U₁为前置放大器提供+5V电源电压。

DB9连接器的输出端二与IMPATT二极管之间设置有稳压电路 U₂，DB9连接器接通电源后，稳压电路U₂为IMPATT二极管提供 +24V电压。

DB9连接器输出端二与外部同步放大器之间连接有稳压电路U₃， DB9连接器接通电源后，稳压电路U₃为外部同步放大器提供+24V电源电压。

IMPATT二极管集成在波导谐振腔中，IMPATT二极管外接有偏置电路。波导端口的长度为2.4mm，高度为1.2mm。

该倍频器还包括有基板，DB9连接器、前置放大器、波导隔离器、带通滤波器、环形器和波导均通过固定件和螺钉固定在基板上。

DB9连接器、前置放大器、波导隔离器、带通滤波器、环形器和波导的接口之间设置有减少接口损耗的金属垫片。