[发明专利]新型单片集成太赫兹二次谐波混频器

权利要求书

1.一种新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：包括衬底（221），所述衬底（221）上形成有混频电路，所述混频电路包括射频输入端口（108），所述射频输入端口（108）经射频匹配结构（101）与射频滤波结构（102）的一端连接，所述射频匹配结构（102）的另一端分为两路，第一路与中频滤波结构（107）的一端连接，第二路与混频二极管对（106）的输入端连接；本振端口（109）经本振匹配结构（104）与本振滤波结构（103）的一端连接，所述本振滤波结构（103）的另一端与混频二极管对（106）的输入端连接，所述中频滤波结构（107）的另一端与中频输出端口（110）连接；射频信号由射频端口（108） 输入后依次通过射频匹配结构（101）、射频滤波结构（102）后进入混频二极管对（106）；混频器的本振信号由本振端口（109）输入后依次通过本振匹配结构 （104）、本振滤波结构（103）后进入混频二极管对（106）；中频信号由混频二极管对（106）的两个二极管中间输出，经由中频滤波结构（107）、中频端口（110）输出；所述二次谐波混频器在GaAs衬底上同时制作肖特基二极管和无源电路结构，通过一次工艺流程形成完整的太赫兹二次谐波混频器电路。

2.如权利要求1所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：所述射频输入端口（108）以及本振端口（109）分别经一个隔直平面电容（105）与匹配结构连接。

3.如权利要求1所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：所述混频器包括射频端口信号压点（215），所述射频端口信号压点（215）经射频匹配微带线（201）与第一连接微带线（209）的一端连接，第一连接微带线（209）的另一端经射频带通滤波器（202）与第二连接微带线（210）的一端连接，所述第二连接微带线（210）的另一端经第三连接微带线（211）与二极管间连接微带线（212）的一端连接，一个太赫兹肖特基混频二极管（206）的负极与二极管间连接微带线（212）连接，该太赫兹肖特基混频二极管（206）的正极接地（207），另一个太赫兹肖特基混频二极管（206）的正极与二极管间连接微带线（212）连接，该太赫兹肖特基混频二极管（206）的负极接地（207）；本振端口信号压点（217）经本振隔直电容（205）与本振匹配微带线（204）的一端连接，本振匹配微带线（204）的另一端经第四连接微带线（214）与本振低通滤波器（203）的一端连接，所述本振低通滤波器（203）的另一端经第五连接微带线（213）与二极管间连接微带线（212）连接；中频低通滤波器（208）的一端与第二连接微带线（210）连接，中频低通滤波器（210）的另一端与中频端口信号压点（219）连接。

4.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：射频端口信号压点（215）的两侧各设置有一个射频端口接地压点（216），射频端口接地压点（216）各自通过连接基板背面金属通孔连接衬底背面金属实现接地。

5.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：射频匹配微带线（201）采用高低阻抗微带线的形式实现。

6.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：射频带通滤波器（202）采用由微带线构成的交叉耦合线滤波器。

7.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：所述本振端口信号压点（217）的两侧各形成有一个本振端口接地压点（218），本振端口接地压点（218）各自通过连接基板背面金属的通孔连接衬底背面金属实现接地。

8.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：本振隔直电容（205）采用GaAs二极管工艺中的上下两层金属层组成电容的上下极板。

9.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：所述中频低通滤波器（208）为串联微带线并联开路扇形微带线的结构，其中串联微带线的等效电长度为射频波长的四分之一。

10.如权利要求3所述的新型单片集成太赫兹二次谐波混频器，其特征在于：中频端口信号压点（219）的两侧各形成有一个中频端口接地压点（220），中频端口接地压点（220）各自通过连接基板背面金属的通孔连接衬底背面金属实现接地。