[发明专利]一种双层四路功率合成宽带三倍频器及固态信号发生器

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，包括输入波导，输入波导与波导功分器连接，波导功分器包括两个波导管，波导管的传输末端设置有两个微带探针，每个微带探针处分别设置有一个单路微带，多个单路微带的末端与能够实现多路合成的微带功分探针连接，微带功分探针设置于输出波导中。

技术领域

本公开属于倍频器技术领域，具体涉及一种双层四路功率合成宽带三倍频器及固态信号发生器。

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频段不断上升，对其输出功率提出了更高的要求。倍频器作为固态信号发生的核心部件，具有频率倍增的作用，直接决定了太赫兹信号发生链路的核心指标，比如带宽、输出功率等。目前300GHz以下三倍频器中，输出功率较大的无偏置宽带倍频器采用最多的是空间多层三倍频结构，采用纯金属波导结构，具有输出功率大、带宽宽等特点。但是随着频段到达300GHz以上，现有空间多层三倍频器中多层结构的加工、管芯的安装、倍频器的调试难度极大，成品率较低，已不再适用于300GHz以上的频段，而基于单路微带或悬置微带倍频的倍频器输出功率又较低，不能满足实际应用需求。

发明人了解到，现有采用单路微带结构的三倍频器，其结构如图4中所示，主要包括输入波导1A、输出波导3A、单路微带2A，其中单路微带2A包括微带探针4A、滤波结构5A以及二极管组件6A。由于采用的是容易实现的单路微带结构，基板为砷化镓/石英等材料，散热能力比较差，难以承担较大的输入功率，同时二极管的管芯又比较少(一般为两管芯反向并联)，从而导致输出功率比较低。

即现有单路微带及悬置微带结构的三倍频器输出功率低，空间多层三倍频器在大于300GHz频段以上时，存在加工、安装、调试难度大以及成品率低的问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种双层四路功率合成宽带三倍频器及固态信号发生器，能够解决在大于300GHz频段时，空间多层倍频结构的加工、安装于调试难度大的问题，以及采用单路微带与悬置微带无法满足功率输出的问题，实现300GHz频段以上的宽带倍频。

为实现上述目的，本公开的第一方面提供一种双层四路功率合成三倍频器，包括输入波导，输入波导与波导功分器连接，波导功分器包括两个波导管，波导管的传输末端设置有两个微带探针，每个微带探针处分别设置有一个单路微带，多个单路微带的末端与能够实现多路合成的微带功分探针连接，微带功分探针设置于输出波导中。

本公开的第二方面提供一种固态信号发生器，包括上述的双层四路功率合成三倍频器。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

本公开采用具有两个波导管的波导功分器以及四个相应的单路微带，即将较大输出功率的波导传输信号分配到四个单路微带中的微带倍频电路进行倍频过程，然后利用微带功分探针合成倍频后的四路波导传输信号。

每个单路微带承担的输入功率为总的输入功率的四分之一，输出的功率也为总的输出功率的四分之一。即在不改变单路微带结构形式的情况下，完成了单路微带的大功率输出。

同时，单路微带的结构与现有相同，不存在管芯安装、倍频器调试的难题，有效的提高了三倍频器的成品率。

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结构示意图；

图2为本公开实施例中输出波导及输出探针等部分结构的示意图；

图3为本公开实施例中整体结构沿水平方面平剖后的示意图；

图4为现有基于单路微带的倍频器结构示意图。