[发明专利]宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器及方法

权利要求书

1.一种宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，包括输入电桥、第一巴伦、第二巴伦、第三巴伦、第四巴伦和输出电桥；

输入电桥的0°输出端与第一巴伦的输入端连接，输入电桥的90°输出端与第二巴伦的输入端连接，第一巴伦的输出端通过第一倍频电路与第三巴伦的输入端连接，第二巴伦的输出端通过第二倍频电路与第四巴伦的输入端连接；

第三巴伦的输出端与输出电桥的90°输入端连接，第四巴伦的输出端与输出电桥的0°输入端连接。

2.如权利要求1所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，第一巴伦的0°和180°输出端分别与第一倍频电路的输入端连接，第二巴伦0°和180°输出端分别与第二倍频电路的输入端连接；

第三巴伦的0°和180°输入端分别与第一倍频电路的输出端连接，第四巴伦的0°和180°输入端分别与第二倍频电路的输出端连接，输出电桥的90°输入端与第三巴伦的输出端连接，输出电桥的0°输入端与第四巴伦的输出端连接。

3.如权利要求1所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，输入电桥、第一巴伦和第二巴伦工作在基波频段，第三巴伦、第四巴伦和输出电桥工作在二次谐波频段。

4.如权利要求1所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，所述第一倍频电路和第二倍频电路均包括四个两两互联的二极管，第一二极管的正极端与第二二极管的正极端连接，第二二极管的负极端与第三二极管的正极端连接；

第三二极管的负极端与第四二极管的负极端连接，第四二极管的正极端与第一二极管的负极端连接。

5.如权利要求4所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，所述二极管均为肖特基二极管，第一二极管的正极端和第四二极管的负极端为第一输入端，第二二极管负极端和第三二极管的正极端为第二输入端，第一二极管的正极端为第一输出端，三二极管的负极端为第二输出端。

6.如权利要求5所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，第一倍频电路的第一输入端与第一巴伦的0°输出端连接，第一倍频电路的第二输入端与第一巴伦的90°输出端连接，第一倍频电路的第一输出端与第三巴伦的0°输入端连接，第一倍频电路的第二输出端与第三巴伦的90°输入端连接；

第二倍频电路的第一输入端与第二巴伦的0°输出端连接，第二倍频电路的第二输入端与第二巴伦的90°输出端连接，第二倍频电路的第一输出端与第四巴伦的0°输入端连接，第二倍频电路的第二输出端与第四巴伦的90°输入端连接。

7.如权利要求1所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，输入电桥和输出电桥均为Lange耦合器。

8.如权利要求7所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，所述输入电桥包括输入端、0°耦合端、90°耦合端和隔离端，所述输出电桥包括输出端、0°耦合端、90°耦合端和隔离端。

9.如权利要求1所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，其特征在于，输入电桥和输出电桥均为3dB；

或者，第一巴伦、第二巴伦、第三巴伦和第四巴伦均为基于多耦合线的Marchand巴伦。

10.一种宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器的工作方法，其特征在于，利用权力要求1-9任一项所述的宽带高谐波抑制太赫兹三平衡式二倍频器，包括以下步骤：

射频信号通过输入电桥的输入端进入倍频器；

在输入电桥的输出端输出等幅的0°相位和90°相位的两路信号；

0°相位的信号进入第一巴伦的输入端，90°相位的信号进入第二巴伦的输入端，在第一巴伦的输出端，0°信号分为等幅的0°相位和180°相位的两路信号进入第一倍频电路；

在第二巴伦的输出端，90°信号分为等幅的90°相位和270°相位的两路信号进入第二倍频电路；

经过第一倍频电路的非线性变化及第三巴伦的合成后，第三巴伦的输出端输出0°的二次谐波信号；

经过第二倍频电路的非线性变化及第四巴伦的合成后，第四巴伦的输出端输出90°的二次谐波信号；

两路二次谐波信号经输出电桥合成后，输出两路合成的二次谐波信号。