(5) 强迫同步现象;
(6) 变容二极管的非线性电抗,实现参量倍频;
(7) 阶跃恢复二极管能够产生谐波,实现高次倍频。
其中,比如(1),(2)都属于利用非线性电阻特性来倍频,但是因为电阻的发热存在使得在倍频过程中会存在比较大的能量损耗,导致了倍频效率并不高。而以砷化镓作为材料制作的倍频器虽然性能比较优越,但是倍频倍数比较小,而且导热比较差,在大功率器件制作上显得很乏力。对于同步现象,需要一个稳定的震荡晶体来同步我们需要的频率震荡器,虽然同步后我们可以实现一个非常稳定的倍频器,但对于本次设计来说,实现上比较困难。而对于(6)(7)这类非线性电抗,因为损耗电阻非常小,所以它的倍频效率非常高,在理想状态下可以达到100%,但比较适合高次倍频器。
2.2.2微波倍频器的设计要点
目前的电子产业对相关的电子器件提出了非常高的要求,比如:设计性能较好,体积小,可靠的微波倍频器都在实际应用中广泛的使用。设计微波倍频器的过程里,以下几点要引起重视。
A. 微波倍频器引起的相位噪声要尽量抑制。我通过资料了解到,相位噪声和附加噪声在倍频器中都以20LgN变坏。首先,高次倍频的研究中,倘若输入太小的信号,那么输出后的倍频信号也不会很大,影响输出信噪比,那么相位噪声就比较糟糕。其次,如果输入后只有轻微的相位噪声,也就是获得了高的输入信噪比,但是一旦对输入信号不能很好处理也是会导致相位噪声变坏的。所以综合以上两点,输入的射频功率要求设计合理,并且力争倍频器的输出信号信噪比不会因为人为的原因变坏,从而获得准确的输出相位噪声。
B. 输出频带宽度要合理设计。比如一个单级的n次微波倍频器,1/n带宽是最大值。如果带宽继续变大,则n次左右的倍频信号就能够通过带宽,很大的限制谐波。
C. 设计合理的滤波器。在微波倍频器设计中,滤波器举足轻重,对微波倍频器的谐波抑制度以及功率的变化起到很大的影响。而在选择滤波器形式时,人们看重简单结构、小体积、便于加工的微带滤波器。
D. 调试要精确。在微波设计之中,倍频器的调试是非常麻烦的,但又非常重要。我通过电脑设计辅助软件来设计,但如果调制方面出现问题,那么实验结果往往就不太理想。通过网上调查,还要在最后通过分级调试和通调方式相结合。
那么综上所述,本次设计还是选择利用场效应二极管来完成倍频器的设计