电子学报 ›› 2015, Vol. 43 ›› Issue (9): 1864-1869.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.09.027

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基于功率合成技术的75~115GHz六倍频源

姚常飞1,2, 陈振华3, 周明2, 罗运生2, 许从海2, 郁建2   

  1. 1. 南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室, 江苏南京 210016;
    2. 南京电子器件研究所微波毫米波模块电路事业部, 江苏南京 210016;
    3. 南京信息工程大学电子与信息工程学院, 江苏南京 210044
  • 收稿日期:2014-03-19 修回日期:2014-06-25 出版日期:2015-09-25
  • 作者简介:姚常飞 男,1982年出生于江苏省常州市,博士,高级工程师,中国电子学会高级会员,2010年博士毕业加入中国电科五十五所工作至今,2011年获中国电科五十五所"最佳新人"称号,2012年获中国电科五十五所"科技进步三等奖"一项,2013年获中国电科五十五所"科技进步二等奖"一项,及"优秀科技工作者"和"优秀员工"称号.在国内外期刊发表科研论文二十余篇,研究方向微波毫米波小型化TR组件及毫米波亚毫米波辐射计.E-mail:yaocf1982@163.com;周明 男,1974年出生于江苏省南京市,研究员,现就职于南京电子器件研究所,研究方向微波毫米波组件产品开发与研究.E-mail:zright@sina.com;罗运生 男,1944年出生于辽宁省沈阳市,研究员,现就职于南京电子器件研究所,研究方向微波毫米波电路与系统;许从海 男,1981年出生于江苏省淮安市,工程师,现就职于南京电子器件研究所,研究方向微波毫米波多功能组件产品开发;郁建 男,1972年出生于江苏省南京市,工程师,现就职于南京电子器件研究所,研究方向微波毫米波开关组件产品开发.

75~115GHz Power Combined Frequency Sextupler Sources

YAO Chang-fei1,2, CHEN Zhen-hua3, ZHOU Ming2, LUO Yun-sheng2, XU Cong-hai2, YU Jian2   

  1. 1. Science and Technology on Monolithic Integrated Circuits and Modules Laboratory, Nanjing Electronic Devices Institute, Nanjing, Jiangsu 210016, China;
    2. Department of Microwave and Millimeter Wave Modules, Nanjing Electronic Devices Institute, Nanjing, Jiangsu 210016, China;
    3. School of Electronic & Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, Jiangsu 210044, China
  • Received:2014-03-19 Revised:2014-06-25 Online:2015-09-25 Published:2014-05-23

摘要:

本文采用混合集成技术,实现了75~115GHz的W波段六倍频功率合成信号源.其Ku波段输入信号经有源二倍频、功分及放大后,输出两路各约24dBm的Ka波段信号,以驱动75~115GHz三倍频器,变阻二极管基于南京电子器件研究所(NEDI)的GaAs工艺线设计实现,三倍频信号经功率合成后输出.考虑到倍频二极管各种寄生参数的影响,本文采用去嵌入阻抗计算方法,提取二极管的输入阻抗及三次谐波输出阻抗,综合分析匹配电路,优化倍频器效率.在75~115GHz测得六倍频源输出功率大于8.0dBm、输出功率平坦;在112GHz测得最大输出功率为10.2dBm,合成倍频效率大于1.3%,其性能达到了国外同类产品水平,可将微波信号源扩展至75~115GHz,解决了W波段TR组件本振源及发射源的产生问题.

关键词: W波段, 砷化镓肖特基二极管, 功率合成, 倍频, 效率

Abstract:

A 75~115GHz power combined frequency sextupler is developed with hybrid integrated technology.The frequency of the input Ku-band signal is doubled by an active doubler,and then its output power is amplified to 24dBm.The power is applied to pump 75~115GHz tripler in which the varistor multiplying diode is realized by GaAs foundry of Nanjing electronic devices institute (NEDI),and the tripler output power is combined.Considering parasitic parameters of the diodes,diode input and output optimum impedance is calculated with embedding analysis for matching circuit optimization.Measured results indicate the output power of the sextupler is higher than 8.0dBm,and power response is flat in 75~115GHz.The highest tested power is 10.2dBm at 110GHz,and combined multiplying efficiency is higher than 1.3%.The sextupler performance achieves the level of similar foreign products,which can expand the existing microwave signals to 75~115GHz and be applied for W-band TR modules.

Key words: W-band, GaAs Schottky diode, power combing, multiplying, efficiency

中图分类号: