为了改善W波段全波段Schottky二极管三倍频器高端性能,建立倍频二极管实际安装电路环境下的三维精确仿真模型.在传统去嵌入法提取二极管等效电路参数工作基础上,改进了阻抗参数提取方法.采用UMS公司的DBES105a双Schottky结二极管作为倍频器件,将二极管封装、焊盘(安装二极管的微带端线)及邻近的腔体空间作为一个子区域进行三维建模分析,结合Schottky结的非线性模型,深入研究了焊盘尺寸、管子安装高度及腔体尺寸对输入输出阻抗宽带特性的影响.在此基础上,采用场路结合的仿真技术,优化设计了W波段宽带无源三倍频器.实验测试结果表明,在约为20 d Bm功率激励下,所设计的三倍频器在75~110 GHz内输出功率典型值为5 d Bm,功率波动小于±1.25 d Bm,实现了倍频器在W波段全波段优良的功率平坦度特性.
在对肖特基二极管等效电路模型精确建模的基础上,设计并制作了W波段宽带高灵敏度功率检波器。根据Ga As低势垒肖特基二极管的物理结构,建立了二极管等效电路模型,并通过对W波段检波器试验模块的研制和测试提取了准确的电路模型参数。最后,针对宽带工作要求,根据二极管等效电路模型,优化了射频阻抗匹配网络,使检波器工作频率能够覆盖78~98 GHz。测试结果表明,当输入功率为-30 d Bm时,82 GHz处检波灵敏度达到了7000 m V/m W,78~98 GHz范围内检波灵敏度高于1500 m V/m W,实测正切灵敏度优于-36 d Bm。实测和仿真结果一致,验证了二极管等效电路模型的准确性。
