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
3 电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都 611731
实现了一种基于“对差分”结构的高效率285 GHz三倍频器。相比于传统的基于片上旁路电容的平衡式三倍频电路，这种理念能够将电路的功率容量提高一倍。同时，这种结构的三倍频能够提供高度的幅度和相位平衡性，进而实现更好的直流馈电回路，并通过省去高工艺需求的片上电容而降低了相应的插入损耗。同样，这种电路能够通过“对差分”结构实现偶次谐波的本征抑制，从而保证了在管结数量倍增前提下的更高变频效率。测试结果表明该三倍频器能够在140~210 mW的驱动功率条件下提供12%的最高效率。
平衡式 三倍频器 太赫兹 功率容量 肖特基二极管 balanced frequency tripler THz power handling Schottky diode
江苏大学 电气信息工程学院, 江苏 镇江 212013
针对传统三倍频器输出功率和匹配性能差的问题, 基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺, 提出一种用滤波器作为匹配电路的三倍频器。该三倍频器输出匹配性能好、功率损耗小, 提高了三次谐波的输出功率。对晶体管静态特性进行分析, 进一步提升输出功率。流片后的实测结果表明, 在31.5~36 GHz输出频率范围内, 输入功率为0 dBm时, 最大输出功率为-6.2 dBm, 基波抑制比大于12.35 dBc, 二次谐波抑制比大于8.2 dBc。三倍频器的电源电压为1.8 V, 直流功耗为36.9 mW。核心电路面积为0.35 mm2。
倍频器 三倍频器 巴伦 frequency multiplier tripler Balun CMOS CMOS
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心, 成都 610200
设计了基于容性肖特基二极管的220 GHz非平衡三倍频器。首先对容性肖特基二极管进行测试和关键参数提取，建立了肖特基二极管的等效电路模型，以此为基础进行三倍频电路设计；在倍频电路设计中通过引入紧凑悬置微带谐振单元(CSMRC)滤波结构来减小信号传输损耗；由于三倍频电路设计中难以实现全波阻抗匹配，因此采用了整体电路结构谐波平衡调匹配方法设计倍频电路，最后对制备出的倍频器进行测试和分析；实验测试结果表明：倍频器在213.1~221.6 GHz范围内输出功率大于10 mW，倍频效率大于5%，最高输出功率为18.7 mW@218.6 GHz，最高倍频效率为8.24%@217.9 GHz。
肖特基二极管 三倍频器 紧凑悬置微带谐振单元 太赫兹 阻抗匹配 Schottky diode tripler compact suspended microstrip resonator cell terahertz impedance matching 强激光与粒子束
2018, 30(9): 093101
1 中国科学院空间科学与应用研究中心 微波遥感重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100190
3 南京电子器件研究所 微波毫米波模块电路事业部,江苏 南京 210016
结合国内现有的加工工艺水平, 提出自偏置条件下的反向并联二极管对电路结构.不但解决了三倍频器偏置电路加工的难题, 而且可以有效实现奇次倍频.同时, 利用HFSS和ADS软件, 以场路结合的方式准确模拟三倍频器的电特性, 考虑到寄生参数引入的影响.设计完成以后, 器件加工以及电装过程均在国内完成.测试结果表明在221GHz处, 有最大输出功率3.1mW, 在219～227GHz频率范围内输出功率均大于2mW.以上研究为今后设计高效率亚毫米波倍频器提供重要的参考价值.
三倍频器 变容二极管 自偏置 阻抗匹配 tripler varactor diode self-bias impedance matching
