本文選題：太赫茲技術(shù) + GaN平面肖特基二極管��； 參考：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：太赫茲技術(shù)主要應(yīng)用于無線通信,物體成像,反恐探測(cè),生物醫(yī)學(xué)與食品檢測(cè),環(huán)境檢測(cè),天文觀測(cè)等領(lǐng)域,太赫茲波產(chǎn)生和檢測(cè)成為了這些應(yīng)用的技術(shù)瓶頸,多年來,國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)都致力于解決這些問題。其中以半導(dǎo)體技術(shù)為支撐的固態(tài)太赫茲輻射源占據(jù)了一席重要地位,這類倍頻源具有結(jié)構(gòu)緊湊、室溫工作、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn),而太赫茲倍頻器是固態(tài)太赫茲輻射源的關(guān)鍵器件。本課題主要針對(duì)110GHz和330GHz三倍頻器展開研究。通過大量查閱國(guó)內(nèi)外與三倍頻器研究有關(guān)的文獻(xiàn),對(duì)倍頻原理進(jìn)行了深入的研究,經(jīng)過對(duì)整體電路的分析,最終采用同向并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三倍頻器的研制。在研究過程中重點(diǎn)分析并給出了工作于110GHz頻段的GaN平面肖特基二極管和工作于330GHz頻段的GaAs平面肖特基二極管三維電磁模型,且在仿真優(yōu)化部分介紹了對(duì)平面肖特基二極管阻抗提取的方法,然后利用建立的三維電磁模型對(duì)三倍頻器進(jìn)行仿真優(yōu)化。仿真結(jié)果顯示,對(duì)于110GHz三倍頻器,在驅(qū)動(dòng)功率為28dBm,偏置電壓為-8V情況下,介于107GHz～115GHz頻段范圍內(nèi)其輸出功率大于10mW,在110GHz處達(dá)到峰值功率55.5mW,倍頻效率為8.8%。而330GHz三倍頻器在驅(qū)動(dòng)功率為17.5dBm,偏置電壓為-2.3V時(shí),介于317GHz～336GHz頻率范圍內(nèi)其輸出功率大于2mW,在329.7GHz處達(dá)到峰值10.9mW,對(duì)應(yīng)倍頻效率為19.3%。最終完成了實(shí)物裝配和實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究。實(shí)驗(yàn)研究表明,驅(qū)動(dòng)功率在200mW情況下,基于GaN平面肖特基二極管110GHz三倍頻器在106.8GHz～118.8GHz頻段內(nèi),輸出功率大于2mW,倍頻效率大于1%,在112.5GHz處達(dá)到最大值4.7mW,峰值效率為2.35%,中心頻點(diǎn)110GHz處輸出功率為3.02mW,倍頻效率為1.5%。330GHz三倍頻器在驅(qū)動(dòng)功率在18mW～32mW情況下,在302GHz～336GHz頻段內(nèi)輸出功率大于0.1mW,在321GHz處達(dá)到最大值0.26mW,在320GHz處達(dá)到應(yīng)峰值效率為1.4%,中心頻點(diǎn)330GHz處輸出功率為0.17mW。本文在國(guó)內(nèi)首次將GaN平面肖特基二極管應(yīng)用于高頻段研究中,為GaN材料應(yīng)用于太赫茲頻段以獲取高功率源的研究積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。
[Abstract]:A three - dimensional electromagnetic model of GaAs planar Schottky diode working in the frequency range of 10GHz and 330GHz has been studied in this paper . The results show that the output power is higher than 2 mW at the frequency range of 10GHz 锝，

本文編號(hào)：1895753