本文選題：太赫茲 + 混頻器　； 參考：《電子科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：太赫茲波在通信、成像、探測等領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢,使得太赫茲前沿技術(shù)成了研究熱點。太赫茲收發(fā)系統(tǒng)的研究促進了太赫茲技術(shù)的應(yīng)用,混頻器作為接收系統(tǒng)必要的一級,直接影響到整個系統(tǒng)的性能。諧波混頻器可以降低混頻器中本振源的實現(xiàn)難度,有利于整個收發(fā)系統(tǒng)的小型化,對太赫茲技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。本文首先介紹了太赫茲混頻器的發(fā)展動態(tài),并分析了肖特基二極管的工作原理和諧波混頻原理。平面肖特基勢壘二極管具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,易于集成,可工作于常溫條件下,截止頻率高等特點,成為了太赫茲混頻器中的核心器件。在此基礎(chǔ)上,本文對平面肖特基勢壘二極管進行建模,并結(jié)合二極管模型的S參數(shù)和本征模型,完整地表征了二極管的線性與非線性特性,以及高頻寄生效應(yīng)。為了實現(xiàn)寬帶變頻的研究目標,本文改進了傳統(tǒng)的濾波器結(jié)構(gòu),使濾波器的阻帶更寬,矩形系數(shù)更好。采用聯(lián)合仿真的方法,解決了高頻電路仿真精確度較低的問題。電路建模仿真結(jié)果顯示,本文研究的混頻器具有良好的變頻損耗和較寬的工作帶寬。四次諧波混頻器在330~500GHz的頻帶內(nèi),變頻損耗均小于18dB,最小變頻損耗為8.8dB;八次諧波混頻器在330~500GHz頻帶內(nèi),變頻損耗均小于23dB;最小變頻損耗為14dB。測試結(jié)果顯示,四次諧波混頻器在360~490GHz的頻帶內(nèi),變頻損耗均小于25dB,最小變頻損耗為14.7dB;八次諧波混頻器在417~457GHz頻帶內(nèi),變頻損耗均小于42dB;最小變頻損耗為32dB。本文為太赫茲頻段高次諧波混頻器的研究工作提供了參考和經(jīng)驗,在后續(xù)工作中,將進一步地優(yōu)化頻帶內(nèi)的變頻損耗平坦度,以及進行噪聲溫度的分析和測試。
[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.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN773

【參考文獻】

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本文編號：1960668