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目录 1

第一章 非线性电阻倍频器的基本理论 1

1.1　倍频器概述 1

1.1.1　倍频器的特点和应用 2

1.1.2　倍频器的分类 5

1.1.3　倍频器的主要性能指标 7

1.2　二极管非线性电阻倍频器 7

1.2.1　二极管阻性倍频的分析方法 7

1.2.2　二极管阻性倍频的损耗 10

1.3 晶体三极管A类倍频器 14

1.4 晶体三极管C类倍频器 17

1.5 C类混合型倍频器 21

1.6　D类倍频器 25

1.7　场效应晶体管倍频器 27

1.7.1　单栅场效应晶体管倍频器的分析 28

1.7.2　双栅场效应晶体管倍频原理 35

第二章　变容管倍频器的理论分析 39

2.1 非线性电抗倍频中的能量关系 39

2.2　变容管倍频器的分析 41

2.2.1　变容管的特性 41

2.2.2　变容管的电压-电荷特性 46

2.2.3　变容管的电流-电压关系及电路阻抗 47

2.2.4　倍频器的功率和效率 53

2.2.5　变容管倍频器的设计表格 54

2.2.6　空闲电路的作用 58

2.3 突变结变容管二倍频器的简化分析 61

2.3.1　统一的设计方程 61

2.3.2　调谐情况下的立方方程及其解 66

2.3.3　最大输出功率下的设计曲线 70

3.1　阶跃管的特性 79

第三章　阶跃管倍频器的频域和时域分析 79

3.2　阶跃管倍频器的频域分析法 81

3.2.1　理想阶跃管正向电流特性与储存电荷的关系 81

3.2.2　理想阶跃管上电压和功率的关系 82

3.2.3　实际阶跃管的功率、效率关系 86

3.2.4　阶跃管倍频器的设计公式 91

3.3　阶跃管倍频器的时域分析法 92

3.3.1　阶跃管倍频器的组成和工作过程 92

3.3.2　阶跃管脉冲发生器 94

3.3.3　谐振电路 107

3.3.4　输出滤波器 112

3.3.5　倍频效率 113

第四章　倍频器的偏置、激励和匹配、滤波 117

4.1 倍频器的偏置和激励 117

4.1.1　变容管、阶跃管倍频器的偏置电路 117

4.1.2　C类倍频器的偏置电路 119

4.1.3　C类混合型倍频器的激励和偏置 121

4.2　阻抗匹配和滤波 122

4.2.1　分立元件匹配网络及计算公式 123

4.2.2　分布参数匹配网络 134

4.2.3　分布参数滤波网络 136

4.3　用导抗圆图设计匹配网络 142

第五章　倍频器的信噪比和相位稳定度 150

5.1　倍频器信噪比的下降和附加噪声 150

5.1.1　倍频器的信噪比 150

5.1.2　倍频器引入的附加噪声 152

5.2　倍频器的调幅-调相（AM-PM）转换效应 154

5.2.1　倍频器的相位噪声功率谱密度 155

5.2.2　AM-PM转换系数的测试电路 157

5.2.3　晶体三极管C类倍频器的AM-PM转换效应测试曲线 158

5.3　变容管倍频器中AM-PM转换和回滞现象的分析 162

5.3.1　突变结变容管倍频器的数学模型 163

5.3.2　稳态条件下倍频器的网络方程 166

5.3.3　倍频器的效率 169

5.3.4　影响调幅-调相变换和回滞现象的因素 171

5.4 温度和电压变化引起的相位漂移 180

5.5　倍频器的不稳定性 183

5.5.1　偏置电路引起的寄生振荡 183

5.5.2　匹配的谐振电路调节不当引起的寄生振荡 183

第六章 晶体管倍频器的设计 185

6.1 设计要点 185

6.2　小功率晶振倍频固态源的设计 187

6.2.1　选择电路方案 188

6.2.2　计算偏置电路、输出谐波阻抗、电流振幅和激励功率 191

6.2.3　谐振滤波和匹配网络元件参数的计算 194

6.2.4　电路结构设计和调试 199

6.3 晶体管C类倍频器的设计 200

6.3.1　工作状态的选择和计算 201

6.3.2　选频回路及谐波抑制问题 204

6.3.3　C类倍频器的调谐和调整 206

6.4 晶体管参量倍频器 208

6.4.1　工作原理 208

6.4.2　基本的电路形式 210

6.4.3　晶体管参量倍频器设计举例 211

6.5　Ku波段双栅场效应晶体管倍频器 214

6.6　晶体管倍频电路实例 218

6.6.1　120→240 MHz晶体管二倍频电路（200 mw） 219

6.6.2　240→480 MHz晶体管二倍频电路（300 mW） 220

6.6.3　175→525 MHz晶体管三倍频电路（150 mW） 222

6.6.4　200→400 MHz晶体管二倍频电路（3 W） 223

6.6.5　150→450 MHz晶体管三倍频电路（3 w） 225

6.6.6　400→800 MHz晶体管二倍频电路（3 W） 226

7.1.1　结构特点 229

第七章　阶跃管倍频器的设计 229

7.1　阶跃管的结构和电参量 229

7.1.2　主要电参量 230

7.2 X波段阶跃管三倍频器的设计 232

7.2.1　9GHz阶跃管三倍频器的设计计算 232

7.2.2　9GHz阶跃管三倍频器的调测 242

7.3　18GHz阶跃管七倍频器的设计 250

7.3.1　18GHz七倍频器的组成 250

7.3.2　用时域法设计七倍频器 251

7.3.3　七倍频器的测试结果 253

第八章　毫米波和亚毫米波倍频器 255

8.1　概述 255

8.2　毫米波砷化镓肖特基二极管的设计与制造 256

8.2.1　毫米波二极管的结构和直流参数 257

8.2.2　射频功率和阻抗的计算 259

8.2.4　载流子浓度和结直径的确定 263

8.2.3　电路特性阻抗的限制 263

8.3　毫米波倍频器 264

8.3.1　宽带（100～170 GHz）毫米波倍频器 264

8.3.2　比例模型设计法 266

8.3.3　性能测试结果 268

8.4　亚毫米波倍频器 270

8.4.1　输出300 GHz的二倍频器 270

8.4.2　输出600 GHz的四倍频器 278

附录 284

附录一　第一类修正贝塞尔函数比值表 284

附录二　余弦脉冲系数表 286

附录三　变容管倍频器设计表格 291

附录四　微带线特性阻抗和有效介电常数曲线 298

附录五　分贝（dB）与电压和功率的关系 300

参考文献 306