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近年来,毫米波及其应用技术发展迅速。毫米波信号源作为整个毫米波系统的核心部分,其性能的好坏直接决定了整个毫米波系统的性能。而倍频器是获得毫米波信号源的最有效方式,因此W波段倍频器应该是宽带3mm频率合成信号源的主要研究内容。本文通过两次倍频方式来实现W波段六倍频器的设计,它将Ku波段信号(12.5～17.5GHz)倍频至W波段(75～105GHz)。该倍频器主要组成部分有Ka波段二倍频器、Ka波段带通滤波器、Ka波段功率放大器、W波段三倍频器和微带—波导过渡器。W波段三倍频器的核心非线性器件是DMK2790肖特基二极管,二极管对采用了反向并联的平衡式电路结构,抑制了偶次谐波,提高了输出功率。输入信号经过Ka波段二倍频器产生二次谐波信号,通过Ka波段带通滤波器滤波,接着通过Ka波段功率放大器放大二次谐波,然后在输入匹配电路端激励肖特基二极管对。二极管对产生的三次谐波信号经过输出匹配电路,再通过微带—波导过渡器,最后由WR-10标准矩形波导输出。在仿真环节中,运用AgilentADS和Ansoft HFSS软件优化了各个电路设计。从W波段三倍频器模块的仿真结果可以看出,当输入信号(25～35GHz)功率为+20dBm时,输出信号(75～105GHz)平均功率大于+3dBm,平坦度小于1.2dB。整个W波段六倍频器的实物尺寸为42mm*14mm*16mm,体积小,并实现了一体化设计。整个六倍频器的测试结果显示,当输入信号(12.5～17.5GHz)功率为+5dBm时,输出信号(75～105GHz)功率都在-4.6dBm以上,最大输出功率为+2.6dBm。其中75～82GHz和92～99GHz内,输出功率大于OdBm,可以作为毫米波前端的本振源。