[发明专利]一种集成式固态信号外扩频装置及固态信号发生器

说明书

本公开涉及双层四路功率合成三倍频器及固态信号发生器，包括传输波导，所述传输波导的内腔中设置有用于接收微波信号源的一级三倍频器，一级三倍频器的输出端信号能够通过功分器将功率均分至四个二级三倍频器，四个二级三倍频器的输出端信号能够通过合成器合成至三级三倍频器，三级三倍频器输出倍频后的太赫兹信号。本公开能够解决现有太赫兹固态倍频链路中，各部件之间需要法兰连接，造成装置体积过大、性能恶化的问题，便于实现外扩频装置的小型化。

技术领域

本公开属于太赫兹信号发生装置技术领域，具体涉及一种集成式固态信号外扩频装置及固态信号发生器。

背景技术

随着太赫兹技术的不断发展，基于固态电子的太赫兹信号发生技术应用十分广泛。传统的太赫兹325-500GHz固态信号外扩频装置的典型结构如图1所示，主要是由倍频器、功率放大器、滤波器、衰减器等部件组成，通过级联倍频、放大、滤波等方式，使输入的微波信号上变频为太赫兹信号输出，具有性能稳定、功耗小等优点，应用十分广泛。每种部件都是独立由波导腔体封装完成，再组装而成。这样的系统优点就是各个部件可以独立调试和使用，其次是可以采用各种复杂空间多层结构来改善输出功率。

发明人认为，因为传统的太赫兹固态倍频链路/模块中的各个部件多是独立的，各部件之间通过法兰互联，每级部件都需要延长输入或输出波导留出法兰安装固定孔，而且法兰之间势必存在一定的传输损耗，导致整体链路尺寸较大，性能一定程度恶化。同时其整体体积过大,不适用于小型化应用场景需求。

发明内容

本公开的目的是提供一种集成式固态信号外扩频装置及信号发生装置，能够解决现有太赫兹固态倍频链路中，各部件之间需要法兰连接，造成装置体积过大、性能恶化的问题，便于实现外扩频装置的小型化。

为实现上述目的，本公开的第一方面提供一种集成式固态信号外扩频装置，包括传输波导，所述传输波导的内腔中设置有用于接收微波信号源的一级三倍频器，一级三倍频器的输出端信号能够通过功分器将功率均分至四个二级三倍频器，四个二级三倍频器的输出端信号能够通过合成器合成至三级三倍频器，三级三倍频器输出倍频后的太赫兹信号。所述一级三倍频器、二级三倍频器与三级三倍频器均为微带倍频结构。

本公开的第二方面提供一种固态信号发生器，包括上述的集成式固态信号外扩频装置。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

本公开中采用单独的一个传输波导，在传输波导中依次级联多个倍频器，倍频器采用微带倍频结构，因此，相邻倍频器之间可以直接通过微带线连接，不需要进行微带线信号通过探针转波导信号，然后再次利用探针转下一级的微带线信号。即省却了微带线传输信号与波导信号之间的多次转换，省却了波导及探针的使用，减少了倍频链路的长度。

同时，传输波导为一体式结构，不需要利用法兰实现多个倍频器之间的连接，进一步节省了波导的长度，减少倍频链路的整体长度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本公开实施例中整体电路的拓扑结构示意图；

图2为本公开实施例中各部件之间连接关系示意图；

图3为现有集成式固态信号外扩频装置的示意图。

图中：1、一级倍频器；2、二级倍频器；3、三级倍频器；4、功率合成放大器；5、连接法兰。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。