[发明专利]一种波导型FET混频器

说明书

本发明属于微波领域应用的波导型FET混频器（即波导型场效应晶体管混频器，以下简称WFM），特别是涉及一种厘米波段和毫米波段的低噪声、高增益混频器。

在厘米波段和毫米波段中，目前最常用的是二极管混频器，它结构简单，工作稳定，但由于是电阻性器件，本身存在着固有的变频损耗，即中频输出功率小予输入信号功率，因而引入较大的混频噪声;又由于二极管混频器没有增益，作为前端器件，它不能有效地抑制后级电路噪声对整机性能的影响，导致它在弱信号的应用中受到限制。随着高性能的FET器件的研究成功，出现了采用EFT作为混频器件的微带型FET混频器。其优点是，不但具有较低的混频噪声，而且具有一定的变频增益，因而作为前端器，它能够有效地改善整机性能。但是，随着工作频率的升高，微带介质材料的损耗、辐射损耗等随之增大，进而使变频损耗增大，变频增益下降，甚至无法正常工作，因而限制了其在高频段的应用。

本发明任务是提供一种能解决现有二极管混频器和微带型FET混频器缺点的微波高频段的波导型FET混频器。

按照本发明目的，发明人公开的WFM包括读号输入波导，本振讯号注入波导，栅偏置片，栅极鳍片，漏中频输出片，漏极鳍片及FET源极附加接地片等部件;本发明采用栅偏置片、漏中频输出片实现直流偏输入和中频讯号输出;同时利用栅极鳍片、栅极回路短路壁、栅偏置片组成输入回路以及利用漏中频输出片、漏极鳍片、漏极回路短路壁组成本振讯号注入回路，来实现本发明的WFM的高混频增益和低噪声特性，与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、结构简单，成本低廉2、调试、调整方便;3、波导损耗小，工作稳定，电性能指标高;4、便于与波导部件联接。

下面结合附图和实施例进一步描述本发明。

图1是本发明结构剖视图。其中：图1a是正视剖面图，图1b是侧视剖面图，图1c是俯视剖面图;

图2是图1中呈一体化结构的栅偏置片、栅极鳍片、漏中频输出片、漏极鳍片的结构放大图;

图3是图1中的FET及接地片的结构放大图。

附图标示说明如下：

（1）.讯号输入波导，（2）.本振讯号注入波导，（3）.波导公共壁，（4）.波导窗口，（5）.栅偏置刻槽，（6）.漏中频输出刻槽，（7）.栅偏置片，（8）.栅极鳍片，（9）.漏中频输出片，（10）.漏极鳍片，（11）.FET，（111）.FET栅极，（112）.FET漏极，（113）.FET源极，（12）.FET源极接地片，（13）.漏极回路短路壁，（14）.栅极回路短路壁，（15）.栅直流偏置输入孔（16）.漏中频输出孔，（17）.（18）.调整螺钉，（19）.（20）.波导法兰盘。

参照附图：讯号输入波导（1）和本振讯号注入波导（2）呈叠式结构，构成波导主体。在波导（1）和（2）的公共壁（3）上设有波导窗口（4）、栅偏置刻槽（5）和漏中频刻槽（6）。栅偏置片（7），栅极鳍片（8）、漏中频输出片（9）、漏极鳍片（10）呈一体化结构，可采用低损耗介质双面导电板例如聚四氟乙烯微带板刻制而成。栅偏置片（7）和漏中频输出片（9）分别置于刻槽（5）和（6）内，栅极鳍片（8）和漏极鳍片（10）则分别伸入波导（1）和（2）内，栅偏置片（7）和漏中频输出片（9）与公共壁（3）之间应有良好的电绝缘。波导公共壁（3）上设有直流偏置输入孔（15）和漏中频输出孔（16），金属接地片（12）附装在FET源极（113）上，附装有金属接地片（12）的FET（11）安装在公共壁（3）的波导窗口（4）内，FET的栅极（111）、漏极（112）及源极（113）的接地片（12）分别与对应的栅极鳍片（8）、漏极鳍片（10）及波导公共壁（3）之间构成良好电接触。源极接地片（12）用铜镀银材料制成。讯号调整螺钉（17）和本振调整螺钉（18）分别装在讯号输入波导（1）壁和本振讯号注入波导（2）的壁上。栅偏置片（7）和漏中频输出片（9）在槽（5）、（6）里的长度选择要满足这样条件：从波导窗口（4）分别看向栅偏置片（7）和漏中频输出片（9）构成的开路带状线对射频讯号呈开路;栅极鳍片（8）的尺寸，讯号输入波导（1）的栅极回路短路壁（14）位置的选择要使得输入回路与输入讯号相匹配;漏极鳍片（10）的尺寸、本振讯号注入波导（2）的漏极回路短路（13）位置的选择要使本振输入回路与本振讯号相匹配，同时具有最佳的混频增益。