当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

太赫兹高次谐波混频技术研究

发布时间:2018-05-31 17:21

  本文选题:太赫兹 + 混频器 ; 参考:《电子科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:太赫兹波在通信、成像、探测等领域的独特优势,使得太赫兹前沿技术成了研究热点。太赫兹收发系统的研究促进了太赫兹技术的应用,混频器作为接收系统必要的一级,直接影响到整个系统的性能。谐波混频器可以降低混频器中本振源的实现难度,有利于整个收发系统的小型化,对太赫兹技术的应用具有重要的意义。本文首先介绍了太赫兹混频器的发展动态,并分析了肖特基二极管的工作原理和谐波混频原理。平面肖特基势垒二极管具有结构稳定,易于集成,可工作于常温条件下,截止频率高等特点,成为了太赫兹混频器中的核心器件。在此基础上,本文对平面肖特基势垒二极管进行建模,并结合二极管模型的S参数和本征模型,完整地表征了二极管的线性与非线性特性,以及高频寄生效应。为了实现宽带变频的研究目标,本文改进了传统的滤波器结构,使滤波器的阻带更宽,矩形系数更好。采用联合仿真的方法,解决了高频电路仿真精确度较低的问题。电路建模仿真结果显示,本文研究的混频器具有良好的变频损耗和较宽的工作带宽。四次谐波混频器在330~500GHz的频带内,变频损耗均小于18dB,最小变频损耗为8.8dB;八次谐波混频器在330~500GHz频带内,变频损耗均小于23dB;最小变频损耗为14dB。测试结果显示,四次谐波混频器在360~490GHz的频带内,变频损耗均小于25dB,最小变频损耗为14.7dB;八次谐波混频器在417~457GHz频带内,变频损耗均小于42dB;最小变频损耗为32dB。本文为太赫兹频段高次谐波混频器的研究工作提供了参考和经验,在后续工作中,将进一步地优化频带内的变频损耗平坦度,以及进行噪声温度的分析和测试。
[Abstract]:Terahertz (THz) technology has become a research hotspot due to its unique advantages in communication, imaging, detection and other fields. The research of terahertz transceiver system promotes the application of terahertz technology. As a necessary stage of receiving system, mixer has a direct impact on the performance of the whole system. The harmonic mixer can reduce the difficulty of the local oscillator in the mixer and is beneficial to the miniaturization of the whole transceiver system. It is of great significance to the application of terahertz technology. In this paper, the development of terahertz mixer is introduced, and the working principle and harmonic mixing principle of Schottky diode are analyzed. Planar Schottky barrier diodes are the core devices in terahertz mixers because of their stable structure, easy integration, high cutoff frequency and high cutoff frequency. On this basis, the planar Schottky barrier diode is modeled, and the linear and nonlinear characteristics of the diode, as well as the high frequency parasitic effect, are fully characterized by the S-parameter and intrinsic model of the diode model. In order to realize the research goal of wideband frequency conversion, the traditional filter structure is improved in this paper, which makes the stopband of filter wider and the rectangle coefficient better. The method of joint simulation is used to solve the problem of low accuracy of high frequency circuit simulation. The results of circuit modeling and simulation show that the mixer studied in this paper has good frequency conversion loss and wide working bandwidth. In the frequency band of 330~500GHz, the frequency loss of the fourth harmonic mixer is less than 18 dB, the minimum frequency loss is 8.8 dB, the frequency loss of the eighth harmonic mixer is less than 23 dB and the minimum frequency loss is 14 dB in the 330~500GHz frequency band. The test results show that in the frequency band of 360~490GHz, the frequency loss of the fourth harmonic mixer is less than 25 dB and the minimum frequency loss is 14.7 dB, while the frequency loss of the eighth harmonic mixer is less than 42 dB and the minimum frequency loss is 32 dB in the 417~457GHz frequency band. This paper provides reference and experience for the research of terahertz high-order harmonic mixers. In the subsequent work, the frequency loss flatness in the frequency band will be further optimized, and the noise temperature will be analyzed and tested.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN773

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵向阳;王俊龙;邢东;杨大宝;张立森;梁士雄;冯志红;;太赫兹平面肖特基二极管参数模型[J];红外与激光工程;2016年12期

2 洪伟;余超;陈继新;郝张成;;毫米波与太赫兹技术[J];中国科学:信息科学;2016年08期

3 王玉文;董志伟;李瀚宇;周逊;罗振飞;;典型大气窗口太赫兹波传输特性和信道分析[J];物理学报;2016年13期

4 杨维生;彭延辉;;微波介质基板材料及选用[J];覆铜板资讯;2015年05期

5 赵宇;刘永强;魏洪涛;;3mm单平衡混频器芯片[J];半导体技术;2015年07期

6 李凯;;340GHz四次谐波混频器的研制[J];微波学报;2015年01期

7 周俊;刘盛纲;;太赫兹生物医学应用的研究进展[J];现代应用物理;2014年02期

8 唐海林;;太赫兹肖特基二极管技术研究进展[J];太赫兹科学与电子信息学报;2013年06期

9 朱忠博;赵明华;李可;樊勇;;基于雪崩二极管的太赫兹高次谐波混频器[J];空间电子技术;2013年04期

10 何明霞;陈涛;;太赫兹科学技术在生物医学中的应用研究[J];电子测量与仪器学报;2012年06期

相关会议论文 前1条

1 屈晓敏;张勇;赵伟;;340GHz四次谐波混频器设计[A];2015年全国微波毫米波会议论文集[C];2015年

相关博士学位论文 前2条

1 赵伟;毫米波及太赫兹混频技术研究[D];电子科技大学;2015年

2 杨晓帆;基于平面肖特基二极管的太赫兹分谐波混频器研究[D];电子科技大学;2012年

相关硕士学位论文 前7条

1 张志宏;毫米波频段肖特基二极管的建模及其应用研究[D];东南大学;2016年

2 刘伟;基于肖特基二极管的0.14THz次谐波混频器研究[D];电子科技大学;2013年

3 耿杰;环氧树脂及其复合材料微波固化工艺研究[D];南京航空航天大学;2013年

4 陈哲;太赫兹频段分谐波混频器研究[D];电子科技大学;2011年

5 由县军;屏蔽盒对微带线传输特性影响研究[D];电子科技大学;2008年

6 樊芳芳;毫米波镜频抑制谐波混频器的研究[D];电子科技大学;2006年

7 李蓓;肖特基二极管相关材料生长及器件研究[D];浙江大学;2003年



本文编号:1960668

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1960668.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户cf4a3***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com