1 中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心，四川 成都 610200
2 中国工程物理研究院电子工程研究所,四川 绵阳 621900
高频段的太赫兹信号通常是由多个倍频器级联输出的，因此要求倍频链路的前级必须具备高输出功率的能力。为了提升太赫兹倍频器的功率容量和效率，结合高频特性下肖特基二极管有源区电气模型建模方法，采用高热导率的陶瓷基片，利用对称边界条件，在HFSS和ADS中实现对倍频器电路的分析和优化，研制出了高功率110 GHz平衡式倍频器。最终测试结果表明，驱动功率为28 dBm左右时，该倍频器在102~114.2 GHz的工作带宽内的最高输出功率和效率分别为108 mW和17.6%，为链路后续的二倍频和三倍频提供足够的驱动功率。
高功率 肖特基二极管 平衡式倍频器 high power 110 GHz 110 GHz Schottky diode balanced doubler 红外与激光工程
2019, 48(9): 0919002
电子科技大学 极高频复杂系统国防重点学科实验室，四川 成都611731
采用阻性肖特基势垒二极管UMS DBES105a设计了一个太赫兹三倍频器.为了提高功率容量和倍频效率，该倍频器采用反向并联二极管对结构实现平衡式倍频.根据S参数测试曲线建立了该二极管的等效电路模型并提取了模型参数.由于在太赫兹频段二极管的封装影响到电路的场分布，将传统的二极管SPICE 参数直接应用于太赫兹频段的电路设计存在一定缺陷，因此还建立了二极管的三维电磁模型.基于该模型研制出的220 GHz三倍频器最大输出功率为1.7 mW, 最小倍频损耗为17.5 dB ，在223.5 GHz~237 GHz输出频率范围内，倍频损耗小于22 dB .
太赫兹 平衡式倍频 肖特基势垒二极管 谐波平衡法 terahertz balanced multiplier structure Schottky barrier diode harmonic balance analysis
东南大学 毫米波国家重点实验室, 江苏 南京 210096
设计了一款D频段基于商用平面肖特基二极管DBES105a以及石英基片的二倍频器.通过对传统的用于平衡式混频器及倍频器的鳍线/悬置微带线巴伦耦合器进行改进, 提出了一种方便为肖特基二极管外加偏置的平衡式倍频结构.首先, 提出了一种适用于石英基片的波导/鳍线过渡结构, 并且通过仿真及实验对该结构进行了验证, 测试结果表明, 这种过渡结构的损耗只有0.15 dB.在驱动功率为26.3 mW、外加反偏电压为0.4 V时, 倍频器的测试最大输出功率为3.39 mW, 对应倍频效率为12.9%.在外加偏置电压偏离最佳偏置点时, 倍频器的输出功率从3.1mW降低到2.0 mW.这也说明：为了达到最大倍频输出功率, 也需要为肖特基变阻二极管倍频器提供外加直流偏置.
D频段 平衡式倍频器 石英基片 鳍线/悬置微带线耦合器 直流偏置 D-band balanced frequency doubler quartz substrate finline-suspended-stripline coupler DC bias
