【正文】 參考文獻(xiàn)：1. 李宗謙，佘京兆，：清華大學(xué)出版社，20042. David 微波工程第三版北京：電子工業(yè)出版社， 2006 3. Inder Bahl and Prakash Bhartia 微波固態(tài)電路設(shè)計(jì)第二版北京：電子工業(yè)出版社， 2006 4. V波段有源倍頻器的設(shè)計(jì)，孫國(guó)駿5. 高樹(shù)廷. 倍頻器的研究. 半導(dǎo)體情報(bào), 1998, 35(4): 3335.6. 張盡顏, 苗敬峰. MESFET倍頻器的研究. 東南大學(xué)學(xué)報(bào), 1994, 24(1): 1216.7. 王惠功. 非線性微波毫米波電路分析與設(shè)計(jì). 北京: 北京郵電學(xué)院出版社, 1991.8. KlymyshynDM, Ma Zhen. Active frequencymultiplier ddsign using CAD. IEEETransactions on Microwave Theory andTechniques, 2003, 51(4): 1 3771 385.9. 費(fèi)元春. 固態(tài)倍頻. 北京: 高等教育出版社, 1985.10. Jian Zhang and Antti V. Computer2Aided Design of Step Recovery Diode Frequency Multipliers [ J ] . IEEE Trans. Microwave Theory Tech. ,1996 ,44 (12) :2612 2616.11. 雷振亞. 射頻P微波電路導(dǎo)論[M] . 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005.12. RF and Microwave Circuit Design handbook [M] . Agilent Technolo2gies. 2002.13. 楊?lèi)?ài)琴，1995, 4 (2) : 711.14. Reinhold Ludwig , Pavel Bretchko《RF Circuit Design: Theory and Applications》.Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 200215. 朱明 微波電路 1994 16. H Jones and Erik . HeterostructureBarrierVaractor Designs 2000(4) 17. Monolithic Millimeter Ware Frequency Doublers 2000(4) 18. Jesus Krozer Modeling and design as pects of millimeterwave and submillimeterwave schottky diode varactor frequency multipliers 2000(4) 19. Tetsuo OGAWA Uniplanar Monolithic Frequency Doublers 1989(8) 20. 高樹(shù)廷 倍頻器的研究 1998(4) 21. 階躍恢復(fù)二極管倍頻器 1998(1) 22. 星載高性能微帶倍頻器的精確設(shè)計(jì) 1999(3) 23. ～ GHz高諧波抑制度的十二倍頻器 [期刊論文] 上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2000(2) 24. 傅陽(yáng)波 S波段微波四倍頻組件的設(shè)計(jì)與制作 [期刊論文] 福建電力與電工1999(1) 25. ：哈爾濱工程大學(xué)出版社，200032。感謝孟海成師兄在本文完成過(guò)程中給予的幫助，感謝池源、趙聞等同學(xué)給予的支持和鼓勵(lì)。感謝周老師在論文過(guò)程中給予的耐心細(xì)致的指導(dǎo)和幫助。致謝：首先向我的導(dǎo)師周曉萍副教授致以衷心的感謝，本論文能得以順利完成離不開(kāi)周老師的悉心教導(dǎo)。第5章 結(jié)論綜上所述微波倍頻器是通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗不可缺少的重要部件，與無(wú)源倍頻率、器相比，F(xiàn)ET有源倍頻器倍頻損耗小，溫度穩(wěn)定性好，因而對(duì)FET有源倍頻器的研究至關(guān)重要！本文分析了倍頻器的基本原理和倍頻機(jī)理，為微波倍頻技術(shù)的研究提供了可靠的理論依據(jù)，然后在理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合ADS軟件對(duì)倍頻電路進(jìn)行了仿真研究并最終優(yōu)化得到預(yù)期的結(jié)果。諧波抑制度=四次諧波信號(hào)功率其它諧波信號(hào)功率。測(cè)試裝置主要由微波信號(hào)源，待測(cè)倍頻器、諧波混頻器以及頻譜儀組成，~，輸入功率設(shè)為5dBm，開(kāi)啟射頻輸出，為步進(jìn)功率逐步增加信號(hào)源輸出功率，直到加在倍頻器輸入口的信號(hào)不超過(guò)10dBm，觀察倍頻器的輸出頻譜特性，頻譜先經(jīng)過(guò)諧波混頻器混頻后再用具有擴(kuò)頻功能的 AgilentE4407B頻譜儀觀察。d).用功率計(jì)測(cè)試倍頻器的輸出功率，測(cè)試裝置主要由微波信號(hào)源、待測(cè)倍頻器、功率頭和功率計(jì)組成， ~，輸入功率設(shè)為5dBm，開(kāi)啟射頻輸出，直到加在倍頻器輸入口的信號(hào)不超過(guò)10dBm，測(cè)出倍頻器在各個(gè)頻率點(diǎn)上的輸出功率。所有的接地線必須連接良好，有輸出開(kāi)關(guān)的直流電源置為“輸出開(kāi)”的狀態(tài)。b).開(kāi)啟直流電源和所有測(cè)試儀器，預(yù)熱半小時(shí)。 倍頻器測(cè)試FET有源四倍頻器裝配、調(diào)試完畢后，再對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試的主要內(nèi)容是在一定的輸入頻率、輸入功率情況下測(cè)試輸出信號(hào)的頻譜和功率?？紤]到機(jī)械加工的精度，倍頻器屏蔽外殼選擇黃銅加工材料。GaAs芯片的接地已通過(guò)鍍金的過(guò)孔與芯片的背面金屬相連接，因此無(wú)需另外的接地焊線，將芯片直接焊接在屏蔽盒上就可以保證良好的接地和散熱性能。我們采用導(dǎo)電膠粘接技術(shù)和超聲壓焊相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)GaAs芯片的安裝。但是，要獲得質(zhì)量高的焊點(diǎn)，必須根據(jù)電路片的種類(lèi)、鍍金層的情況、金絲的直徑、金帶的寬度和厚度、不同的芯片、芯片焊點(diǎn)的大小及載體來(lái)合理選擇超聲波的功率、壓力和焊接持續(xù)時(shí)間。超聲功率使劈刀振動(dòng)，使引線與被焊金屬發(fā)生超聲頻率的摩擦，清除界面的氧化層，并引起彈性形變。超聲熱壓焊采用超聲熱壓焊對(duì)焊接要求較低，能減小對(duì)器件的熱影響。同時(shí)，在固化過(guò)程中施加一定的壓力，可保證粘接材料與被粘表面緊密接觸，有利于擴(kuò)散、滲透、排除氣體，使膠層均勻致密，但壓力不能太大，否則會(huì)使膠擠出太多，造成缺膠。并在一定溫度下，隨固化時(shí)間的增加粘接強(qiáng)度增加并接近一極限值。固化溫度提高、固化時(shí)間增長(zhǎng)其粘接強(qiáng)度增加。導(dǎo)電膠的厚度影響粘接強(qiáng)度，膠層厚度與導(dǎo)電膠的熱阻都有密切的關(guān)系，膠層太厚會(huì)阻礙熱的傳導(dǎo)，而膠層太薄時(shí)，容易產(chǎn)生膠層不連續(xù)性、不均勻性等缺陷，致使熱阻變大。圖27 電路版圖立體圖 倍頻器裝配實(shí)際電路制作中將基板被固定于一個(gè)屏蔽盒并且有兩個(gè)SMA 接頭用于輸入輸出。（a）（b）圖25 輸出功率和倍頻增益以及各次諧波(Pin=10dBm)待優(yōu)化完成后生成印制電路板圖：圖26 優(yōu)化完成印制電路板圖芯片的射頻輸入、輸出端口己經(jīng)匹配到50歐姆，芯片與介質(zhì)基片之間的縫隙大約為50um。圖25 為除去濾波器優(yōu)化的整個(gè)電流原理圖。 結(jié)合目標(biāo)對(duì)電流輸入輸出再次進(jìn)行優(yōu)化本次設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是獲得一定功率的倍頻信號(hào)，以及輸出功率，同時(shí)對(duì)不需要的二次諧波等和基波有一定的抑制。圖24 微帶版圖仿真曲線（S21）利用ADS軟件來(lái)設(shè)計(jì)微帶帶通濾波器使設(shè)計(jì)的工作量大大減少，并且能夠提高精度和效率, 降低成本。圖23 微帶版圖這種版圖的仿真是采用矩量法直接對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算得出的, 可將其仿真作為對(duì)原理圖設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。由優(yōu)化后的原理圖生成的版圖如圖23所示。圖21 優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次優(yōu)化后達(dá)到了我們所需要的效果，相關(guān)傳輸系數(shù)和反射系數(shù)，以及群延時(shí)分別如圖22所示。ADS中優(yōu)化電路如圖21，因?yàn)閱挝获詈衔Ь€主要有三個(gè)因素即長(zhǎng)度L，寬度W，和距離S。為此，我們要借助軟件對(duì)其優(yōu)化。圖19 ADS Linecalc模塊通過(guò)上面Linecalc計(jì)算，即可設(shè)計(jì)出微帶結(jié)構(gòu)帶電路，結(jié)構(gòu)如圖20中結(jié)構(gòu)所示。 = ,再利用公式（39）計(jì)算出奇偶模特性阻抗得計(jì)算結(jié)果如表2。則為我們根據(jù)式(37)= 1； = 。微帶濾波器的指標(biāo)為：~,，阻帶邊頻6 177。圖17 只含一種元件的低通原型由低通原型濾波器得到變形低通原型濾波器后，再利用帶通濾波器與低通原型的頻率變換關(guān)系，將變形低通電路中的并聯(lián)電容C(或串聯(lián)電感L)變換成帶通濾波器的并聯(lián)諧振電路(或串聯(lián)諧振電路)如圖18所示，便構(gòu)成了微波帶通濾波器的等效電路。表 1 的N(19)階元件值表 微帶濾波器在微波電路中，微帶傳輸線其實(shí)就是個(gè)分布參數(shù)電路，常用微帶結(jié)構(gòu)來(lái)模擬集總元件電感和電容，以實(shí)現(xiàn)所需的微波電路。當(dāng)然要使在截止頻率處的衰減度加大時(shí)，我們可以通過(guò)增加濾波器的階數(shù)來(lái)滿足。上兩式中為