[发明专利]一种太赫兹全双工共本振固态前端发射电路

权利要求书

1.一种太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，包括本振三倍频器、分支波导定向耦合器、太赫兹分谐波混频器、太赫兹二倍频器、正交模耦合双工器和发射天线；

所述本振三倍频器用于将从本振端口进入的驱动信号进行倍频，然后将倍频后的本振信号传输至分支波导定向耦合器；所述分支波导定向耦合器将倍频后的本振信号分为功率不同的两路信号，第一功率信号传输至太赫兹二倍频器进行倍频，产生第一支路发射信号，第二功率信号传输至太赫兹分谐波混频器，太赫兹分谐波混频器将输入的中频信号与第二功率信号一起进行混频，产生第二支路发射信号；第一支路发射信号和第二支路发射信号分别从正交模耦合双工器的两个输入端口输入，由正交模耦合双工器合并为一路信号经发射天线进行发射。

2.如权利要求1所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，所述正交模耦合双工器的其中一个输入端口与扭波导相连，使得两个输入端口中信号的极化模式相互正交。

3.如权利要求1所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，所述第二功率信号的功率小于等于4mW；第一功率信号的功率为100mW以上。

4.如权利要求1所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，所述本振三倍频器包括波导和微带线，驱动信号从波导的本振端口输入，经波导耦合至微带线进行倍频；所述波导采用标准波导WR-28。

5.如权利要求1所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，所述分支波导定向耦合器为工字型波导结构，水平臂为两个矩形波导，两个矩形波导的四个端口分别为耦合器的输入端、耦合端、直通端和隔离端，竖直臂上设置一对沿竖直臂中线对称的分割柱，分割柱截面为多边形，包括上底边、下底边和连接上下底边的连接边，连接边为垂直底边的直线和圆弧的组合线，且上底边靠近竖直臂中线；其中，输入端与本振三倍频器的输出端相连，耦合端与太赫兹分谐波混频器的本振输入端相连，直通端与二倍频器的输入端相连。

6.如权利要求1所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，所述太赫兹分谐波混频器包括射频探针和本振双工器；所述射频探针包括射频波导探针过渡、射频匹配电路和反向并联二极管对，本振双工器包括本振波导探针过渡、本振低通滤波器、中频低通滤波器和本振匹配电路；中频信号从中频低通滤波器的输入端口输入，然后传输至本振波导探针过渡，与从本振波导探针过渡的本振端口输入的第二功率信号一同传输至本振低通滤波器，再经本振匹配电路传输至反向并联二极管对，反向并联二极管对用于将中频信号和第二功率信号进行混频产生第二支路发射信号，第二支路发射信号经射频匹配电路传输至射频波导探针过渡，经射频波导探针过渡结构输出至正交模双工器的输入端口。

7.如权利要求1所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路，其特征在于，所述太赫兹二倍频器采用平衡倍频结构，包括输入双工器、输出波导过渡、同向并联二极管对及匹配网络；所述输入双工器包括输入波导过渡和输入低通滤波器，输入波导过渡包括输入波导探针过渡和输入波导，输出波导过渡包括输出波导探针过渡和输出波导，匹配网络包括输入匹配和输出匹配；第一功率信号从输入波导的本振端口进入，经过输入波导探针过渡耦合至输入低通滤波器进行滤波处理，然后经输入匹配网络耦合至同向并联二极管对进行倍频，倍频后的信号经输出匹配至输出波导探针过渡，再耦合至输出波导进行输出。

8.基于权利要求1~7任一权利要求所述的太赫兹全双工共本振固态前端发射电路构建的测控数传一体化系统，其特征在于，所述发射天线为喇叭天线；所述驱动信号为测控扫频信号，第一功率信号为测控支路中的太赫兹二倍频器提供驱动信号，第一支路发射信号为太赫兹测控信号；第二功率信号为数传支路中的太赫兹分谐波混频器提供本振驱动信号，第二支路发射信号为太赫兹数传信号。