太赫兹四次谐波混频技术研究

摘要

文章给出了320GHz平面肖特基二极管对四次谐波混频器的设计。混频器的二极管对安装在石英基片电路上。文中建模仿真比较了三款二极管，最终选用了TELEDYNESIENTIFIC公司的 TSC-AP-2020二级管作为本课题研究的混频二极管。
　　在毫米波段，研究者们在设计混频器的过程中大多采用次谐波混频，这样做可以降低对本振源的要求。文章为了进一步降低本振源的需求，采用了更高次的谐波混频。二极管的作用就是降低本振源的频率，实现320GHz混频器的设计。
　　文章设计了几种不同的结构，在对这些结构的分析和优化的之后确定了两种较为合适的结构用于本课题研究。在文中，较为详细的列出了这两种结构设计的细节以及仿真得到的结果。
　　反向并联二极管对可以实现本振频率的偶次频率混频，我们利用本振频率的四次频率进行混频，其中，对二次本振频率的功率回收利用，为此我们还必须设计一个合适的滤波器回收二次本振频率，以降低混频器的变频损耗，提高混频器的性能。
　　利用高频电磁仿真软件HFSS和微波电路仿真软件ADS联合仿真，完成电路的设计和优化。仿真得到混频器的变频损耗在20dB左右，仿真的结果表明我们设计的混频的可行性。