[发明专利]单面石英鳍线太赫兹平衡式三次倍频电路

说明书

本发明公开了一种单面石英鳍线太赫兹平衡式三次倍频电路，涉及多重倍频变换电路技术领域。所述电路包括石英基板鳍线电路、两个同向串联的GaAs基太赫兹肖特基二极管、射频输入波导和射频输出波导，所述石英基板鳍线电路包括石英电路基板和位于石英电路基板上的前侧鳍线与后侧鳍线；两个所述肖特基二极管的一端与前侧鳍线电连接，两个所述肖特基二极管的另一端与后侧鳍线电连接，且所述肖特基二极管位于前侧鳍线与后侧鳍线间距离保持不变的位置处。所述电路的射频输入输出波导可以在同一直线上，方便电路人员设计，同时加工更为简单，并可以承受大功率输入，提高输出功率。

技术领域

本发明涉及多重倍频变换电路技术领域，尤其涉及一种单面石英鳍线太赫兹平衡式三次倍频电路。

背景技术

太赫兹（THz）波从广义上来讲，是指频率在 0.1-10THz范围内的电磁波，其中1THz=1000GHz，也有人认为太赫兹频率是指0.3THz-3THz范围内的电磁波。THz波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，THz技术是国际科技界公认的一个非常重要的交叉前沿领域。

在太赫兹通信、测量等系统中，源至关重要。目前小型化、低成本的固态太赫兹倍频技术是国际上研究的热点问题，主要是采用GaAs基平面肖特基二极管作为非线性倍频器件，用以实现太赫兹频段的功率输出。基于固态电子技术对太赫兹频率源进行拓展是一种有效的方式。在电路技术的发展过程中，二次倍频技术由于其倍频效率高，得到了广泛的发展。而三次倍频技术由于其频率一次性倍乘3倍，频率提升速度更快，也受到了广泛的关注。

2000年后，有关固态倍频技术的发展非常迅速，主要有平衡式电路和非平衡式电路结构。两种电路均可通过增加肖特基二极管的数目，提高功率的承载能力，非平衡式电路较平衡式电路相比，由于肖特基二极管两端直接与腔体壁接触，散热效果更好，较平衡式电路可以承载更大的输入功率，非平衡式电路正逐渐被采用。较非平衡式电路，平衡式电路在谐波抑制上具有更加明显的优势。例如以三次倍频为例，平衡式电路可以有效抑制偶此谐波，因此频谱纯度更好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单面石英鳍线太赫兹平衡式三次倍频电路，所述电路的射频输入输出波导可以在同一直线上，方便电路人员设计，同时加工更为简单，并可以承受大功率输入，提高输出功率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种单面石英鳍线太赫兹平衡式三次倍频电路，其特征在于：包括石英基板鳍线电路、两个同向串联的GaAs基太赫兹肖特基二极管、射频输入波导和射频输出波导，所述石英基板鳍线电路包括石英电路基板和位于石英电路基板上的第一至第二输入鳍线和第一至第二输出鳍线，所述第一输入鳍线的一端与第一输出鳍线的一端相连接后构成前侧鳍线，所述第二输入鳍线的一端与第二输出鳍线的一端相连接连接后构成后侧鳍线，所述前侧鳍线与后侧鳍线之间保持一定的间隔，且两者之间的距离从左到右先逐渐变小，再保持一段距离不变，后逐渐变大；两个所述肖特基二极管的一端与前侧鳍线电连接，两个所述肖特基二极管的另一端与后侧鳍线电连接，且所述肖特基二极管位于前侧鳍线与后侧鳍线间距离保持不变的位置处，两个所述肖特基二极管之间为并联连接；所述石英电路基板的一端位于所述射频输入波导的波导槽内，所述石英电路基板的另一端位于所述射频输出波导的波导槽内。

进一步的技术方案在于：所述倍频电路还包括石英匹配调节介质块，所述介质块的一端通过导电胶与所述前侧鳍线电连接，所述介质块的另一端通过导电胶与所述后侧鳍线电连接。

进一步的技术方案在于：所述石英电路基板包括输入石英电路基板和输出石英电路基板，所述输入鳍线位于所述输入石英电路基板上，所述输出鳍线位于所述输出石英电路基板上。

进一步的技术方案在于：所述输入石英电路基板的宽度大于所述输出石英电路基板的宽度。

进一步的技术方案在于：所述肖特基二极管的两端通过导电胶与所述鳍线实现电连接。