[发明专利]一种适用于太赫兹波段的镜频抑制混频器结构

说明书

本发明属于太赫兹器件技术领域，提供一种适用于太赫兹波段的镜频抑制混频器结构，包括E面矩形波导田字形分支线电桥3dB定向耦合器、微带波导双探针、两个混频器以及功率合成器；射频信号经过E面矩形波导田字形分支线电桥3dB定向耦合器产生等幅且90度相差的两路射频信号，分别输入到两路混频器中；本振信号经过微带波导双探针产生等幅同相两路信号，分别输入到两路混频器中；两路混频器中频输出信号经功率合成器功率合成后输出；所述功率合成器任一输入端前端设置90度移相器，使其对应的一路混频器中频输出信号产生90度移相器，从而使两路混频器中频输出信号同相叠加输出。本发明提供镜频抑制混频器结构结构简单、适用于太赫兹波段。

技术领域

本发明属于太赫兹器件技术领域，涉及镜频抑制混频器，具体为一种适用于太赫兹波段的镜频抑制混频器结构。

背景技术

THz波是指频率在0.1～10THz(波长为0.03mm～3mm)范围内的电磁波，它的长波段与微波毫米波相重合，短波段与红外线相重合，其在电磁波频谱中的特殊位置决定了其兼具微波毫米波和光波的部分优点，即波速定向性更强、分辨率更高、信息容量更大等优点。因此，太赫兹波被广泛应用于雷达通信、物体成像、环境监测等众多领域。

在太赫兹通信、雷达、电子对抗等应用系统中，主要通过混频器来实现对太赫兹信号的频率变换，因此，其性能指标很大程度上决定了整个系统的性能。一般地在太赫兹系统中，混频器是单边带工作的，镜频信号的存在必然会影响混频器的性能，镜频上可能存在的干扰信号也会引起接收机的虚假响应，因此，设计一款镜频抑制混频器尤为必要。目前国内在太赫兹频段混频器的设计主要倾向于分谐波混频器的设计，而没有涉及到对镜频信号抑制的混频器。

对镜频的抑制通常采用在混频器的输入端加镜频抑制滤波器的方法，然而在太赫兹频段，射频信号频率远远大于中频信号频率，采用该方法，则需要所涉及的滤波器的中心频率很高且带宽很窄，大大增加了滤波器的设计难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种适用于太赫兹波段，能够抑制镜频信号的镜频抑制混频器结构。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种适用于太赫兹波段的镜频抑制混频器结构，包括E面矩形波导田字形分支线电桥3dB定向耦合器、微带波导双探针、两个混频器以及功率合成器；其特征在于，射频信号经过E面矩形波导田字形分支线电桥3dB定向耦合器产生等幅且90度相差的两路射频信号，分别输入到两路混频器中；本振信号经过微带波导双探针产生等幅同相两路信号，分别输入到两 路混频器中；两路混频器中频输出信号经功率合成器功率合成后输出；所述功率合成器任一输入端前端设置90度移相器，使其对应的一路混频器中频输出信号产生90度移相器，从而使两路混频器中频输出信号同相叠加输出。

进一步的，所述微带波导双探针中两个微带探针中心线与矩形波导短路面的间距分别为目标频率的四分之一波导波长和四分之五波导波长。

进一步的,所述混频器混频电路采用悬置微带电路，且基片采用石英基片。

进一步的，所述功率合成器电路采用微带电路，且介质基片采用复合介质基片。

进一步的，所述混频器采用谐波混频器，将本振降为基本频率的1/2或者1/4甚至更低。

进一步的，所述混频器的射频输入和本振输入所采用的矩形波导前端设有减宽部分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：