基于共面波导传输线的太赫兹三倍频器

摘要

本发明公开了基于共面波导传输线的太赫兹三倍频器，包括三个波导，分别是基波输入波导、输出波导、主体波导，设置主体波导内的介质基板，介质基板上采用共面波导传输线以集成的方式设置的电气结构，这些电气结构从左到右分别为：直流偏置低通滤波器、输入匹配传输线、基波低通滤波器、基波匹配传输线、三次谐波匹配传输线、三级匹配传输线、四级匹配传输线、输出匹配传输线，利用共面波导接地传输线作为接地线。采用共面波导传输线代替传统的微带线和悬置微带线来设计三倍频器的外围无源电路，在电路内直接与腔体壁连接实现射频地和直流回路，基波输入双工器的方式将直流偏置和其他电路同时设计，减少后续的装配步骤，使电路结构易于加工和装配。

主权项

基于共面波导传输线的太赫兹三倍频器，其特征在于：包括主体波导（13）和设置在主体波导内腔底面的介质基板（12），介质基板（12）上设置有下表面与介质基板（12）上表面齐平的共面波导传输线，共面波导传输线包括从左到右依次连接的直流偏置低通滤波器、输入匹配传输线（4）、基波低通滤波器、基波匹配传输线（15）、三次谐波匹配传输线（14）、三级匹配传输线（9）、四级匹配传输线（10）、输出匹配传输线（18），直流偏置低通滤波器和基波低通滤波器都是采用下表面与介质基板（12）上表面齐平的传输线构成；还包括与主体波导（13）交叉连接的基波输入波导（5），基波输入波导（5）与主体波导（13）的重合区域为区域M，输入匹配传输线（4）位于区域M内，还包括设置在主体波导（13）右端的输出波导（11），介质基板（12）的右端插入到输出波导（11）内，输出匹配传输线（18）位于输出波导（11）内，共面波导传输线还包括2个分别位于介质基板（12）左右向轴线两侧的共面波导接地传输线（17）和2个分别位于介质基板（12）左右向轴线两侧的耦合接地传输线（19），2个共面波导接地传输线（17）和2个耦合接地传输线（19）都与主体波导（17）侧内壁连接，2个耦合接地传输线（19）都位于基波输入波导（5）的左侧，2个共面波导接地传输线（17）都位于基波输入波导（5）与输出波导（11）之间；还包括四管芯倍频二极管（8），四管芯倍频二极管（8）包括5个一字排列的多层半导体块，5个多层半导体块都装配在同一个支撑板（46）上，5个多层半导体块远离支撑板（46）的一侧都设置有空气桥焊盘（45），5个多层半导体块分别是：多层半导体块B（423）、多层半导体块A（422）、中间多层半导体块（421）、多层半导体块C(424)、多层半导体块D（425），中间多层半导体块（421）上的空气桥焊盘（45）通过金属阳极空气桥（43）分别与多层半导体块A（422）和多层半导体块C(424)桥接，多层半导体块A（422）上的空气桥焊盘（45）通过金属阳极空气桥（43）与多层半导体块B（423）桥接，多层半导体块C(424)上的空气桥焊盘（45）通过金属阳极空气桥（43）与多层半导体块D（425）桥接，中间多层半导体块（421）上的空气桥焊盘（45）倒扣粘接在三谐波匹配传输线（14）上，多层半导体块B（423）和多层半导体块D（425）上的空气桥焊盘（45）分别倒扣粘接在2个共面波导接地传输线（17）上。