郭 彬

(中国电子科技集团公司第十三研究所，河北 石家庄 050051)

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随着近年来国内微波电路设计水平的不断提高，Ka及以上波段宽带微波频率源在各类通信整机中经常出现，作为频率源的核心部件，宽带倍频器的设计得到了越来越多通信工程师的重视，其不仅扩展了频率源的带宽,还简化频率源的构成,节约了设计成本，降低了整机的功耗。

倍频器根据工作方式的不同,分为奇次倍频和偶次倍频。奇次倍频和偶次倍频都是基于二极管或三极管的非线性特性设计的倍频方式。此外，依据倍频器工作时是否需要外置直流电源，又可将其分成有源倍频器和无源倍频器2类。相对于有源倍频,无源非线性倍频具有电路相对简单、无需外加偏置、低噪声等优点，由于二极管制作技术和输入输出匹配技术的限制，国内多年来在工作频率带宽和倍频损耗等方面始终没有大的突破。

近年来，随着MMIC技术的发展，单片倍频器的设计有了一定进步，但仅限于产品体积的缩小[1-4]；受限于使用的原材料及工艺条件，在工作频率带宽的展宽和倍频效率的提高等方面没有实质性的发展。2016年，电子科大陈奉云等[5]设计的一款毫米波段单片二倍频器，输入频率4～8 GHz，输出频率8～16 GHz，倍频损耗13 dB。

本文采用4个相同的硅肖特基势垒二极管构成的桥形堆作为宽带倍频器件,利用无源宽带输入输出匹配技术，在电磁场仿真优化和传统电路设计相结合的方法下，实现了输入输出信号频率覆盖多倍频程，工作频带内倍频损耗指标达到国外同类器件水平。……