[发明专利]基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器及其测试夹具

权利要求书

1.一种基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，包括从输入到输出端依次连接的波导探针过渡结构(1)、低通滤波器(2)、二极管芯片(3)、阻抗匹配网络(4)和探针波导过渡结构(5)，波导探针过渡结构(1)和探针波导过渡结构(5)提供倍频器与测试夹具相连的波导接口；低通滤波(2)器用于限制倍频信号的流向，抑制倍频信号流向输入端，使其只能从输出端流出，低通滤波器采用加载T形SIR枝节的结构；二极管芯片(3)用于实现信号的倍频，设置二极管芯片(3)处的同轴线内导体向上延伸出两个台面，二极管芯片以倒扣的方式贴装到所述台面上，二极管芯片的形状为“工”字形和“十”字形，二极管芯片与外导体连接；阻抗匹配网络(4)用于实现前面电路与输出端口之间的阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，波导探针过渡结构(1)和探针波导过渡结构(5)的一侧是阻抗为50Ω的同轴线，另一侧为标准的波导；波导探针过渡结构(1)和探针波导过渡结构(5)均为过渡结构，过渡结构包括一块背腔和一块伸出的矩形探针，背腔为波导结构提供短路面，矩形探针用于实现波导和同轴线之间的阻抗匹配和模式匹配，同轴线中的电磁能量传输模式为TEM模式，波导中为TE10模式。

3.根据权利要求1所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，低通滤波器(2)共有五阶，第一阶谐振器、第三阶和第五阶谐振器均为高阻抗传输线形式，第二阶谐振器和第四阶谐振器为加载枝节的形式，相当于低阻抗传输线，能产生三个带外抑制零点，分别在110、170和340GHz附近，其中在100-200GHz频带内的两个零点用于提高阻带抑制性能。

4.根据权利要求3所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，低通滤波器(2)的总长度为W₇＝1900μm，低通滤波器(2)两端内导体的宽度为L₉＝178μm和L₁₀＝150μm，第二阶谐振器枝节内导体的宽度为L₁₁＝50μm，第四阶谐振器的枝节内导体的宽度为L₁₂＝300μm，第二阶谐振器枝节内导体的长度为W₁₆＝685μm，第四阶谐振器的枝节内导体的长度为W₁₇+W₁₈，W₁₇＝265μm，W₁₈＝290μm。

5.根据权利要求1所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，二极管芯片(3)设置四对反向并联的二极管对实现平衡结构。

6.根据权利要求1所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，阻抗匹配网络(4)采用在二极管芯片(3)与探针波导过渡结构(5)之间串联低阻抗线的形式实现，低阻抗线等效为电容；低阻抗线具体尺寸为：低阻抗线的总长度为W₂₆＝339μm，低阻抗线的宽度为L₁₃＝300μm。

7.根据权利要求1所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，介质支撑条间隔布置，相邻两个介质支撑条的间距为700μm，厚度为H₂＝20μm，总长度为L₄+2×L₅，L₄＝440μm，L₅＝30μm，两端的宽度为W₁＝150μm，中间的宽度为W₂＝100μm。

8.根据权利要求1所述的基于三维金属微加工的超宽带表贴式倍频器，其特征在于，外导体上开设有释放孔(6)，所述释放孔(6)用于辅助洗胶，释放孔(6)的长度、宽度和高度分别为L₈＝250μm，W₁₀＝200μm，H₃＝200μm。

9.权利要求1-8中任一项所述超宽带表贴式倍频器的测试夹具，其特征在于，包括背腔片(101)、波导连接片(103)和法兰(104)，背腔片(101)用于提供倍频器(102)输入输出过渡部分所需的背腔结构，背腔片(101)上设置有输入背腔(101a)和输出背腔(101b)，波导连接片(103)连接倍频器(102)和法兰(104)，法兰(104)整体为长方体形，垂直于自身连接面剖分为四块，其剖分面位于中面位置，平行于倍频器长度方向的距离可调。