[发明专利]一种悬浮式无衬底太赫兹倍频器

说明书

本发明涉及太赫兹雷达技术领域，尤其是涉及一种悬浮式无衬底太赫兹倍频器，包括输入波导和倍频管，输入波导内设置有第一导热金属件和第二导热金属件，第一导热金属件和第二导热金属件之间依次设置有输入鳍线槽、连通槽和输出鳍线槽，倍频管的两端分别与第一导热金属件、第二导热金属件连接，第一导热金属件或第二导热金属件上设置有匹配金属块。本发明采用无衬底的结构，让倍频管直接与导热性能良好的第一导热金属件、第二导热金属件连接，从而极大的增强了太赫兹倍频器的导热性能，使得倍频器能够承受更大的驱动功率而不会损坏；同时相比于传统倍频器电路，本发明太赫兹倍频器电路结构简单，加工装配方便，适合多路合成等应用。

技术领域

本发明涉及太赫兹雷达技术领域，尤其是涉及一种悬浮式无衬底太赫兹倍频器。

背景技术

太赫兹倍频器的功能是利用非线性器件实现信号频率的倍增，是产生太赫兹频率信号的重要技术手段，是太赫兹系统的关键电路之一。基于半导体器件的固态太赫兹倍频器，由于其具有体积小、可常温工作、重量轻、频率稳定性好等特点，有着广泛的应用。

太赫兹倍频器最主要的性能指标是输出功率，提高承载功率是提升输出功率的主要方式之一，但是申请人在实现本发明过程中发现，现有的太赫兹倍频器，在增大倍频器的驱动功率时，肖特基二极管附近的产热增大，温度升高，而温度增加会不仅会恶化倍频器的性能，当热量积攒到一定程度时，甚至会融毁倍频管，进而限制了太赫兹倍频器承载功率的提升。

发明内容

本申请的目的是提供一种悬浮式无衬底太赫兹倍频器，来解决现有技术中存在的上述技术问题，主要包括以下内容：

本申请第一方面提供了一种悬浮式无衬底太赫兹倍频器，包括输入波导和倍频管，输入波导的左侧波导壁上设置有第一导热金属件，输入波导的右侧波导壁上设置有第二导热金属件，沿信号传输方向，第一导热金属件和第二导热金属件之间依次设置有输入鳍线槽、连通槽和输出鳍线槽，所述倍频管与连通槽对应设置，倍频管的两端分别与第一导热金属件、第二导热金属件连接，倍频管中包括至少一个肖特基二极管，第一导热金属件或第二导热金属件上设置有匹配金属块，所述匹配金属块用于匹配倍频器的电路阻抗。

进一步地，所述第一导热金属件、第二导热金属件对称设置在倍频管的两端。

进一步地，所述第一导热金属件采用的材质为铜或铝，所述第二导热金属件与第一导热金属件采用的材质相同。

进一步地，所述第一导热金属件、第二导热金属件与输入波导的波导壁一体化设置。

进一步地，所述输入鳍线槽包括设置在第一导热金属件内侧的第一鳍线和设置在第二导热金属件内侧的第二鳍线；所述连通槽包括设置在第一导热金属件内侧的第三鳍线和设置在第二导热金属件内侧的第四鳍线；所述输出鳍线槽包括设置在第一导热金属件内侧的第五鳍线和设置在第二导热金属件内侧的第六鳍线。

进一步地，沿信号传输方向，第一鳍线和第二鳍线的间距逐渐变小，第三鳍线和第四鳍线平行设置，第五鳍线和第六鳍线的间距逐渐变大。

进一步地，所述倍频器还包括信号传输波导和输出波导，沿信号传输方向，输入波导、信号传输波导和输出波导依次连接，所述输出鳍线槽靠近信号传输波导设置。

进一步地，所述输入波导、信号传输波导和输出波导分别为矩形波导结构。

进一步地，在倍频管中包含多个肖特基二极管时，多个肖特基二极管依次串联连接。

进一步地，所述肖特基二极管为GaN或GaAs基肖特基二极管。

本发明相对于现有技术至少具有如下技术效果：