基于肖特基变容二极管和改进型CSMRs滤波器单级340GHz四倍频器

高频高功率源是太赫兹技术发展中的核心技术,而采用半导体器件倍频方式是电子学解决高频固态源最常用手段。单级四次倍频可以避免多级倍频方式失配的风险,同时在高频下提高输出功率。在四倍频器设计中首先对二极管进行I-V曲线、C-V曲线、等离子振荡和趋肤效应等进行计算,完成肖特基二极管电路建模。通过谐波和三维电磁仿真工具优化该模型二极管各次谐波最佳阻抗值。通过引入改进紧凑型悬置微带线震荡器(Compact Suspended Microstrip Resonators (CSMRs))滤波器,成功将二次和三次谐波短路,同时减小长宽比,满足装配条件。实验表明,四倍频在334GHz~346GHz频段内输出功率均大于1mW,最大输出4mW,当驱动功率为100mW时,最高效率可达3%