[发明专利]基于直流偏置下的石墨烯偶次谐波倍频器及设计方法

摘要

本发明公开了一种基于直流偏置下的石墨烯偶次谐波倍频器及设计方法，包括腔体、信号输入端、信号输出端、石墨烯倍频器基板，石墨烯倍频器基板包括高频介质基片和设置在其上的石墨烯，石墨烯前端和后端分别通过微带线连接信号输入端和信号输出端，微带线上靠近信号输入端和信号输出端处，分别设有第一直流偏置电路和第二直流偏置电路，而加入偏置电路后能改变石墨烯倍频频谱。本发明通过加入直流偏置，能抑制奇次谐波分量，放大偶次谐波分量，从而提高倍频效果。克服了现有技术中石墨烯在电磁场激励下产生基波和奇次谐波分量对偶次谐波具有天然的抑制功能的缺陷，能实现偶次倍频，在太赫兹器件领域和射频芯片设计上都有广阔的应用空间。

主权项

1.一种基于直流偏置下的石墨烯偶次谐波倍频器，包括腔体、信号输入端、信号输出端、腔体内的石墨烯倍频器基板，所述石墨烯倍频器基板包括高频介质基片和设置在其上的石墨烯，所述石墨烯前端和后端分别通过微带线连接信号输入端和信号输出端，其特征在于：微带线上靠近信号输入端和信号输出端处，分别设有第一直流偏置电路和第二直流偏置电路，第一直流偏置电路和第二直流偏置电路结构相同，包括隔直电容和高频电感，所述隔直电容两端串联在微带线上，所述高频电感一端位于石墨烯和隔直电容间的微带线上，第一直流偏置电路的高频电感另一端接直流电源，第二直流偏置电路的高频电感接地；所述信号输入端用于外接激励信号源，所述激励信号源用于产生频率fc的基波信号，经石墨烯后产生各次谐波分量，所述各次谐波分量包括频率为mfc的输出信号、和需回收的信号频率分量nfc，其中n=1，2，3，4…且n≠m，m为偶数。