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V波段(50～75GHz)作为毫米波频段的一个大气强衰减的频段，在保密通信与毫米波星间链路等军事和民用领域上有重要的应用价值。固态源是是毫米波系统中的核心部件，与基于二端口器件自由振荡固态源相比，基于倍频技术的固态源具有输出频率稳定，低相位噪声，以及宽频带工作等优点，因此对V波段倍频源技术的研究有重要的意义。本文设计了V波段宽带、高效率、高输出功率的二倍频器，并完成了相关实验研究工作，所取得的主要研究进展包括: 1、基于UMS公司的Schottky变阻管DBES105a设计了V波段的宽带二倍频器。二倍频的电路方式采用了简单可靠的串联式单路倍频结构，并采用了双管同向并联的方法以提高功率容量。仿真设计的过程为:首先利用全波电磁仿真软件对倍频电路中除二极管以外的无源电路结构进行建模分析，得到其线性频响特性，进而与二极管等效电路模型在电路级仿真软件中联合仿真并分析其非线性特性。基于此方法，研制出基于DBES105a的V波段全波段的单路二倍频器，其实验测试表明，在50～75GHz频段内，输入功率为18dBm时，二倍频器的倍频效率典型值为6％。在24dBm的驱动功率下，50～75GHz频段内的倍频输出功率在8～12dBm之间。 2、为了进一步提高二倍频器功率容量，基于单路二倍频器模块和波导3dB电桥及波导功率合成器，研制了一种V波段宽带功率合成倍频组件。设计了Ka波段E面分支波导的正交耦合器作为倍频组件输入端的3dB功分网络，其工作频段范围为26～35GHz。同时采用E面Y型波导结形式设计了V波段输出合成网络，工作频段覆盖整个V波段，即50～75GHz。将两个单路二倍频器和上述3dB功分器与合成器组合起来构成一组V波段二倍频组件，实验测试及数据分析表明，当输入功率为27dBm时，在52～70GHz频段内，该倍频组件的输出功率范围是13～15dBm，对应的倍频效率在4.5％～6.8％之间，组件中的两个单路二倍频器在同频率范围内输入24dBm时的倍频输出功率范围为10～13dBm。 3、采用混合集成电路结构设计了V波段全波段集成化功率合成二倍频器。采用波导双探针结构设计Ka波段反相功率分配网络，利用V波段Y型波导构成合成输出网络。测试结果表明，当输入功率为27dBm时，在50～75GHz频段内该功率合成倍频器的输出功率范围为13.2～16dBm，倍频效率在输入功率为24dBm时测得为4.5％～9％，典型值为7％。以上实验结果表明，在V波段通过功率合成倍频的方式，来增加倍频器的输出功率是一条有效的技术途径。