[发明专利]基于平面耿氏二极管的ka波段单片集成压控振荡器

摘要

一种基于平面耿氏二极管的ka波段单片集成压控振荡器，其特征在包括依次连接的直流偏置电压输入单元单元、输入低通滤波器 、输出插指耦合电容、具有热电子注入效应的平面耿氏二极管和谐振器。直流偏置电压从直流偏置电压输入单元的中间导体馈入，通过输入低通滤波器的中央微带线和输出插指耦合电容的上端金属臂与具有热电子注入效应的耿氏二极管的顶层阳极一端连接馈入。本发明采用单片微波集成电路与共面波导技术，采用自偏置电路结构，电路结构简单，易于实现单片集成，不需要复杂的腔体波导封装组件。本发明引入具有热电子注入效应的平面耿氏二极管，有效增强压控振荡器直流‑射频的转换效率。

主权项

基于平面耿氏二极管的ka波段单片集成压控振荡器，其特征在：包括依次连接的直流偏置电压输入单元(0)、输入低通滤波器(1)、输出插指耦合电容(2)、具有热电子注入效应的平面耿氏二极管(3)和谐振器(4)；所述直流偏置电压输入单元(0)采用共面波导的中间导体馈入，其中间导体金属接电源电压，共面波导两侧导体金属接电源地；中间导体通过微带线(0‑1)与输入低通滤波器(1)相连；所述输入低通滤波器(1)由两节共面波导结构的滤波单元(1‑1)串联构成；输入低通滤波器(1)为具有热电子注入效应的平面耿氏二极管(3)提供直流通路，同时在直流通路中抑制耿氏二极管振荡产生的输出射频信号传输，增强输出射频信号的输出功率；所述输出插指耦合电容(2)下端金属臂与射频输出端口相连，其中上端金属臂有4插指微带线，下端金属臂有5插指微带线；所述具有热电子注入效应的平面耿氏二极管(3)在顶层阳极高掺杂层下插入一层50纳米AlxGa1‑xAs的线性梯度掺杂本征势垒层，平面耿氏二极管的顶层阳极为双端口，其中一端与外加偏置电压相连，另一端与谐振器(4)相连，平面耿氏二极管的底层阴极与共面波导传输线两侧金属地相连，在共面波导传输线中央微带线与两端地之间形成耿氏二极管的直流电压偏置通路；所述谐振器(4)由二分之一波长共面波导传输线(4‑1)与中央水平线上下对称分布的两并联矩形折线绕线电感(4‑2)级联构成；直流偏置电压从直流偏置电压输入单元(0)的中间导体馈入，通过输入低通滤波器(1)的中央微带线和输出插指耦合电容(2)的上端金属臂与具有热电子注入效应的耿氏二极管(3)的顶层阳极一端连接馈入。