太赫茲波（THz Wave）是指頻率范圍為0.1THz～10THz的電磁波。一方面,太赫茲波可以實現(xiàn)更高的系統(tǒng)分辨率、更大的信息容量以及更小的系統(tǒng)體積,在太赫茲雷達、太赫茲通信等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。另一方面,太赫茲波具有較低的光子能量,可以被應(yīng)用于生物醫(yī)療、人體安檢成像等領(lǐng)域。因此,太赫茲波及太赫茲技術(shù)在雷達成像、通信、氣象監(jiān)測、人體安檢、生物醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間。太赫茲固態(tài)混頻器是固態(tài)太赫茲系統(tǒng)的核心部件。本文針對太赫茲固態(tài)混頻技術(shù)展開研究,包括肖特基二極管高頻寄生參數(shù)提取方法、無源諧波混頻技術(shù)、有源偏置分諧波混頻技術(shù)以及單片集成太赫茲混頻技術(shù)等。論文主要研究內(nèi)容如下:1.無源偏置太赫茲諧波混頻技術(shù)研究。首先,針對混合集成形式的無源分諧波混頻技術(shù)展開研究。提出一種有效降低直流接地隨機裝配誤差的新型混頻電路結(jié)構(gòu),并將該電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于183GHz分諧波混頻器中。其次,基于寬帶扇形耦合探針,成功研制了兩種不同結(jié)構(gòu)的寬帶200GHz分諧波混頻器。最后,對混合集成四次諧波混頻技術(shù)進行深入研究,并研制了0.67THz四次諧波混頻器。2.有源偏置太赫茲諧波混頻技術(shù)研究。為了解決太赫茲高... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮寫詞清單
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意義
        1.2.1 太赫茲波簡介
        1.2.2 太赫茲應(yīng)用
        1.2.3 課題研究的意義
    1.3 固態(tài)太赫茲混頻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 國外基波混頻器
        1.3.2 國外諧波混頻器
        1.3.3 國內(nèi)諧波混頻器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 太赫茲肖特基二極管理論及建模
    2.1 引言
    2.2 肖特基二極管的物理機制
        2.2.1 肖特基接觸物理機制
        2.2.2 金屬和半導(dǎo)體能帶圖
        2.2.3 金屬與半導(dǎo)體接觸能級圖
    2.3 肖特基二極管分類及等效電路模型
    2.4 二極管混頻原理及變頻損耗分析
        2.4.1 二極管混頻原理
        2.4.2 二極管變頻損耗分析
    2.5 肖特基二極管高頻效應(yīng)
        2.5.1 載流子飽和效應(yīng)
        2.5.2 趨膚效應(yīng)
        2.5.3 等離子共振效應(yīng)
        2.5.4 渦流效應(yīng)
        2.5.5 臨近效應(yīng)
    2.6 小結(jié)
第3章 無源太赫茲分諧波混頻技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 無源分諧波混頻原理
    3.3 肖特基二極管仿真模型
    3.4 新型183GHz分諧波混頻器
        3.4.1 電路結(jié)構(gòu)
        3.4.2 低通濾波器設(shè)計
        3.4.3 混頻器仿真及結(jié)果對比
        3.4.4 混頻器測試及結(jié)果對比分析
    3.5 寬帶200GHz分諧波混頻器
        3.5.1 寬帶混頻結(jié)構(gòu)
        3.5.2 仿真設(shè)計
        3.5.3 測試及結(jié)果對比
    3.6 小結(jié)
第4章 無源太赫茲四次諧波混頻技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 670GHz四次諧波混頻器設(shè)計
        4.2.1 無源四次諧波混頻原理
        4.2.2 無源四次諧波混頻電路拓?fù)?br>        4.2.3 準(zhǔn)垂直結(jié)構(gòu)肖特基二極管建模
        4.2.4 低通濾波器設(shè)計
        4.2.5 混頻器仿真
        4.2.6 加工裝配
    4.3 670GHz四次諧波混頻器測試
    4.4 測試結(jié)果分析及討論
    4.5 小結(jié)
第5章 有源偏置太赫茲分諧波混頻技術(shù)
    5.1 引言
    5.2 有源偏置諧波混頻電路拓?fù)浞治鰧Ρ?br>    5.3 670GHz有源偏置分諧波混頻器設(shè)計
        5.3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        5.3.2 二極管建模
        5.3.3 混頻器仿真
        5.3.4 混頻器加工裝配
    5.4 混頻器測試及結(jié)果分析
    5.5 小結(jié)
第6章 單片太赫茲分諧波混頻技術(shù)
    6.1 引言
    6.2 肖特基二極管高頻寄生參數(shù)提取方法
    6.3 肖特基二極管設(shè)計
    6.4 860GHz單片集成分諧波混頻器設(shè)計
        6.4.1 仿真設(shè)計
        6.4.2 工藝流程
    6.5 單片成品問題分析
    6.6 小結(jié)
第7章 總結(jié)及展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 論文創(chuàng)新點及主要貢獻
    7.3 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]太赫茲波大氣傳播特性建模與遙感探測研究[D]. 李海英.西安電子科技大學(xué) 2018



本文編號：3172589