太赫茲射頻器件與電路（一）

摘要：文章敘述了將微波/毫米波器件與電路推廣應用，包括信號的產生、倍頻、變頻等器件與電路，用來實現太赫茲發射、接收機的原理，最后給出了應用舉例。

關鍵詞：太赫茲收、發信機；微波/毫米米波器件與電路；信號源；倍頻器；變頻器

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.07.001

中圖分類號：TN 92 " " " " " " " 文獻標志碼：A " " " " " " " 文章編碼：1672-7274（2023）07-000-09

Terahertz RF Devices and Circuits （I）

ZHONG Min

Abstract： In this lecture， the principle of extending microwave-millimeter wave devices and circuits， including signal generation， frequency doubling， frequency conversion， used to implement terahertz transmitters and receivers is described， and examples of applications are given at the end.

Key words： terahertz transmitter and receiver; microwave-millimeter wave devices and circuits; signal source; frequency multiplier; frequency converter

1 " 構成太赫茲收發信機的三條基本途徑[1][2][3]

典型的無線電收發信機和天線的基本組成如圖1所示。發信機的功用是將包含信息的基帶信號對中頻載波進行調制，然后經上變頻成為射頻信號，再經功率放大器放大到額定的功率電平，饋送到天線向空間發射；接收機的功用是將接收天線收到的、由通信對方發來的射頻信號，經過濾波和（低噪聲）放大，然后經下變頻為中頻信號，送到解調器解調后進行解碼、分路等基帶處理。通常一個無線通信設備是公用一副天線的，其收、發通過收發開關來控制。

太赫茲通信是以太赫茲波作為載體的無線通信，必須提供發送太赫茲波信號，該信號通過空間傳輸后聯絡對方能將其可靠接收的設備，因此太赫茲收發信機是實現太赫茲通信的關鍵。為了6G的“水到渠成”，需要“未雨綢繆”。實際上，自20世紀末開始，國內外先后就有致力于太赫茲射頻理論與技術的研究和成果的報導，特別是近年來，該領域已成為研發的一個熱點。

歸納起來，太赫茲收發信機可通過三個基本途徑來實現：一是借助于成熟的微波/毫米波器件與電路的電子技術；二是等離子技術；三是借助于已實際應用的光子技術。其架構如圖2所示（自上而下：電子方式、等離子方式、光子方式）。

器件是構成電路的基礎，利用微波/毫米波器件，可獲得低頻端的太赫茲波，也可通過倍頻等上變頻技術來獲得更高頻率的太赫茲波；而采用光子器件，通過頻率下變頻來覆蓋太赫茲波的高頻端；用等離子體器件，可直接產生太赫茲波。如圖3所示。

本講座將分別就上述三個基本途徑，說明相應采用的器件和所構成電路的工作原理。

2 " 利用微波/毫米波器件與電路技術產生太赫茲波

2.1 毫米波信號產生器[4][5]

體效應管，又稱耿氏二極管（Gunn Diode），和碰撞雪崩渡越時間二極管（IMPATT），以及共振隧穿二極管（Resonant Tunnel Diode）都是用于產生毫米波振蕩的半導體器件。本質上，這些二極管是一種產生負阻作用的器件。我們知道，常見的電阻不論線性電阻還是非線性電阻，都屬于正電阻，其特征是該電阻上的電壓與電流之比為正值，流過電阻電流越大，其電阻兩端的電壓降也越大，消耗功率也越大。正功率表示能量的消耗，電壓與電流是同相的；用負功率表示能量的產生時，電壓與電流是反相的，即負阻器件在一定條件下，不但不消耗交流能量，反而向外部電路提供交流能量，當然該交流能量并不存在于負阻器件內部，而是利用其能量變換特性，從保證電路工作的直流能量中取得的。所以負阻振蕩器同樣是一個能量變換器。圖4（a）上、下是具有負阻效應的伏-安特性。在該圖上方，在工作點Q處，當電流增加（）時，相應的電壓是下降（）的，二者之比為一負阻（）；而在該圖下方則為一負電導（）。為保證振蕩器的正常工作，電流型負阻器件應與串聯諧振回路相連接；電壓型負阻器件應與并聯諧振回路相連接；分別如圖4（b）上、下所示。

20世紀80年代，體效應管在100 GHz連續波工作時可產生0.2 W的功率。IMPATT在200 GHz連續波功率為100 mW；而在100 GHz處則達1 W。隨著技術和工藝的進步，其工頻率與產生的功率在不斷提升。這兩種管子的工作原理分別介紹如下。

2.1.1 碰撞雪崩渡越時間二極管（IMPATT）的工作原理

碰撞雪崩渡越時間二極管的基本構成如圖5（a）所示。管中的N+層表示高濃度摻雜電子的N型半導體層；P層是P型半導體層；I層是本征半導體層，即完全純凈的、不含雜質的半導體；最右邊的P+層是高摻雜（即加入高濃度空穴）的P型半導體層。

當二極管兩端加上直流電壓（N+接正極，P+接負極）時，由于高摻雜的結果，N+、P+區的電阻很小，這兩層內的電場接近為0，而在N+P結上加的是反向電壓，在其附近的電場最大，I層中電場大體不變。

圖5（b）是IMPATT的伏-安特性。由圖可見，當外電壓增加到某一數值VB，使對應的電場強度為EB，一旦超過擊穿電場，N+P結界面附近便發生雪崩擊穿，在此區域中，在外電場作用下得到加速的載流子，同晶格碰撞，激發出新的電子-空穴對，此過程稱為碰撞電離；由碰撞電離產生的載流子又去碰撞另一些晶格，產生出新的載流子來……，如同雪崩一樣，使載流子急劇增加，于是形成了巨大的反向電流如圖5（b）所示，這就是所謂的“雪崩擊穿效應”。

雪崩區中產生的電子和空穴受外加電場的作用，分別向正、負電極運動，其中空穴要經過P區至P+區之間的有一段距離的漂移區，需要一定的渡越時間。當二極管加上一個數值等于VB的反向直流偏壓和一個振幅為VC的交變電壓（VC比小得很多）時，在交變電壓正半周時間內，發生雪崩擊穿；而負半周的時間內，雪崩停止。由于雪崩擊穿效應和空穴的渡越過程，外電路的電流和電壓關系如圖6所示，當電壓為負時，電流卻是正的，這顯然存在著一種負阻效應，用以構成毫米波振蕩器。

2.1.2 體效應管的工作原理

體效應管是一種無結器件。如圖7所示，將直流偏壓加到一塊N型砷化鎵（GaAs）單晶體的兩端，逐漸升高偏壓，當達到一定的數值時，這塊單晶體中產生了很強的電流振蕩，振蕩的頻率與樣品的長度成反比，例如，當樣品長度為5 μm時，產生的振蕩頻率為20 GHz；而當其長度為1 μm時，產生的振蕩頻率達100 GHz。

通過測量這種體效應管的伏-安特性，結果如圖8所示。當外加電壓由小到大逐漸增加時，電流也隨之按比例增加，但當電壓超過某一定值Vth時，盡管電壓繼續增加，而電流反而下降，就是說出現了負阻效應，故而可作為微波/毫米波振蕩器件。

進一步研究這種單晶體中電子的運動規律，如圖8（c）所示。在一定的電場強度（單位長度上的電壓）下，隨著電場強度的增加。電子的遷移率也增加，但當電場強度大到一定程度后，電場強度再增加，電子遷移率反而大下降。這里電子遷移率，是指在單位電場（1 V/cm）作用下的平均自由載流子運動速度，之所以產生此現象，是因為N型GaAs單晶能帶的導帶中存在特殊的結構造成的，說明如下。

如所周知，半導體的能量圖有三個可能的能帶：價帶、禁帶和導帶。價帶是被價電子所占據的能帶；導帶是掙脫了共價鍵束縛的自由電子所占據的能帶；禁帶是電子不能占據的能帶。N型GaAs單晶的能帶圖如圖9所示。

由圖9可見，GaAs導帶中存在兩個“能谷”：低能谷和高能谷。高能谷與低能谷最低點之間能量差為0.36電子伏特（eV）。在低能谷，電子遷移率為

8 000 cm2/V.s，有效質量（）為0.068（注：有效質量代表電子受到外力時，外力與加速度的一個比例系數）；在高能谷，電子遷移率為180 cm2/V.s，有效質量（）為1.2。電子的能量圍繞能谷的最低點分布。在低的電場強度（0～3.4 kV/cm），電子處于低能谷，GaAs晶體為歐姆電阻型，不同的場強對應有不同的電阻值；而電場升高達到某一閾值時，電子便從低能谷躍遷到高能谷。對于GaAs，該電場約為3.4 kV/cm。注意到，此后，隨著電場強度的增加，電子遷移率反而下降了，于是便得到圖8（c）的曲線。

電流的大小是同電子遷移率成正比的，當電子濃度和外加電場一定時，電子遷移率越大，電流也就越大。如果電子遷移率下降值大于電場強度的增加值，就會出現電流隨電壓的增加反而下降的現象，這種電子遷移率與電場的關系，和它的伏-安特性是一致的（見圖8（b）、（c））。

在體效應二極管的伏-安特性中，是達到最大（）時的電壓，也就是剛剛出現負阻時的電壓，和分別稱為閾值電壓和閾值電流，相應的電場強度稱為閾值電場。與的關系是：，為晶體有效長度。

當考察外加直流電壓超過閾值電壓時，其所發生的變化如圖10所示。圖10（a）中左邊靠近陰極處有一個小方塊，方塊內左邊是負電荷，右邊是正電荷，它是這樣形成的：電子在外電場的作用下，從陰極向陽極運動。因為單晶內電子濃度不均勻，在靠近陰極一側，由于同性相斥，加上與電極有一定的接觸電阻，故此區域電阻率較高，形成所謂高阻層。這樣，在它上面的電壓比其他部位高，超過閾值而進入負阻區，電子的運動速度變低，即跑得慢些，于是就造成左邊這一部分電子電荷的堆積，而右邊的電子跑得快，電子電荷部分抽空，結果，就顯露出一個帶有正、負電荷的小方塊，這個小方塊內又形成了自己的內部電場，它與外部電場同方向，因此，這個方塊內總的電場大于其他部位的電場。這個小方塊就稱為高場疇。由于外部電場是固定的，所以在高場疇建立的同時，疇外的電場減弱，乃至工作于正阻區，而無法形成另外的疇。

在整個單晶體內，電子都是從陰極向陽極運動的，所以這個高場疇也是從陰極跑向陽極，并在運動中逐漸加大，剛形成的疇是一個小“核”，由于疇內電場比疇外的大，在這個高場疇的作用下，有更多的電子遷移率下降，于是堆積的電子更多；只要疇的運動速度低于疇外電子運動速度，這種積累就會持續下去，像滾雪球一樣，越滾越大，疇內電場越高，而疇外電場越弱，就越使這里的電子速度下降，結果，當疇外電子速度與疇內電子平均速度達到相等時，疇不再增大。這個高場疇到達陽極后，為陽極所收集而消失，接著，又會在陰極處形成新疇，按上述過程循環下去。

疇的形成、渡越、消失和再形成的過程，使砷化鎵樣品中產生的電流忽起忽伏，如圖11所示那樣，電場剛加上時，有一個建立過程，即由小變大。相似地，電流也就由小變大，當到達a點時，電壓全部加上，疇開始產生、成長，疇外電場減弱，電流下降，對應于圖11中的bc段。當疇不再增長而繼續運動時，電流也就不再下降，這就是圖11中的cd段。當疇到達陽極而消失時，電流又增加到a點，這時便又產生新的疇，開始新的循環。總之，隨時間的推移，管中電流是一個個周期性脈沖，如果在外電路中接上一個諧振回路，就會獲得一定頻率的微波或毫米波振蕩。

2.1.3 隧道二極管的工作原理

由半導體原理知，將N型半導體和P型半導體接觸時，便形成了一PN結，當動態平衡而無外加偏置時，在結面兩側形成了一耗盡層，又稱空間電荷區（見圖12）。將PN結引出電極，便構成PN結二極管。隧道二極管是PN結二極管的一種特殊構造，其半導體材料的載流子摻雜高達1019～1020原子/厘米3，比普通PN結二極管的高出10～1 000倍，結果，耗盡層（d）所形成的勢壘極薄，約為10-6 cm。

研究發現，當載流子數足夠多，而勢壘區又很薄時，將出現一隧道，通過此隧道，N區導帶的電子可能穿越禁帶到P區的價帶；P區價帶電子也可穿過禁帶到N區導帶，從而產生隧道電流。注意圖13中的伏-安特性的4點處，具有正向負阻特性，下面用圖14說明其機理。

首先引進費米能級的概念。費米能級的定義是指當溫度為絕對零度時，固體能帶中充滿電子的最高能級。N型半導體費米能級靠近導帶邊，過高摻雜會進入導帶。P型半導體費米能級靠近價帶邊，過高摻雜會進入價帶。

由于PN結兩側高摻雜，費米能級都進入各自能帶中，平衡時具有統一費米能級，勢壘區厚度較薄，平衡時能帶如圖14（a）所示，由于費米能級以上為空態，費米能級以下狀態都被電子填滿，則此時沒有隧道電流。只有在外加電壓作用下，P區和N區的費米能級發生移動，載流子發生運動才有可能形成電流。

圖14（b）為PN結反偏時能帶圖。反偏使P區費米能級相對N區費米能級向上移動，使P區以下一部分電子態與N區以上部分空態處于相同能量水平，則有P區的電子通過勢壘“隧道”穿越到N區，形成反向隧道電流。對應于圖13中1點。

圖14（c）～（g）為PN結正向偏置時的能帶圖。隨著正向偏壓增加，相對于向上移動，對應于圖14（c），以下部分電子與以上部分空態處于相同能量，則有N區電子穿過隧道到達P區形成正向隧道電流，對應于圖13中2點。正向偏壓增加，相對于向上移動，N區導帶電子態與P區價帶空態重疊更多，正向隧道電流增大，當能帶重疊最多時，穿過隧道的載流子數達到最大，正向隧道電流達到極大值，對應于圖14（d）和圖13中3點。正向電壓進一步增加，相對，更往上移，但N區電子態與P區空態重疊部分逐漸減小，穿過隧道的N區電子數減小，正向隧道電流減小，對應圖14（e）和圖1中4點。當正向偏壓增加使向上移到N區的電子態與P區空態不發生重疊時，正向隧道電流降到最小值，對應圖14（f）和圖13中5點。當正向電壓進一步增大時，則出現正常的PN結注入電流，其隨外加電壓指數增加，對應于圖14（g）和圖13中6點。

可見隧道二極管伏-安特性曲線有兩個正斜率區和一個負斜率區。從3點到5點范圍，隨正向電壓增加，電流減小，出現負阻特性。在一定的電流范圍內，電壓是電流的多值函數。

在負阻區，隧道二極管的等效電路如圖15所示。

當二極管接入負載，回路的總電抗為0、負阻與串聯電阻平衡時，將產生振蕩。由電阻電容形成的RC振蕩與自諧振頻率分別為

（1）

（2）

式中，為阻容諧振頻率；為自諧振頻率；為負阻絕對值；串聯電阻；為結電容；為串聯電感。

由于隧道二極管重摻雜，結電容大，制約了更高的頻率（毫米波和太赫茲波）的應用，作為進一步革新成果，是共振隧穿二極管（RTD），它是利用在低偏壓下相鄰量子阱的相同子帶間的隧道穿透原理構成的，勢壘和勢阱的摻雜濃度都非常低，耗盡層電容小。其等效電路形式和輸出功率、轉換效率的關系等，都與隧道二極管的相同，而工作頻率大為提高。

2.1.4 反饋型振蕩器采用的晶體管[4][6]

采用三極晶體管與無源電路可構成反饋型振蕩器，可利用圖16所示的反饋系統說明其原理。圖中，將輸出Y的一部分通過反饋電路（傳遞函數為）后與輸入X送入傳遞函數為A的電路的輸入端，于是有

（3）

輸入與輸出之比（系統傳遞函數）為

（4）

注意，當時，就是說，該電路輸入為0而輸出為Y，系統產生振蕩。

將上面的反饋振蕩原理應用到晶體管振蕩器，其電路通用表達形式如圖17所示。

圖中，有源放大器件T可以是雙極性晶體管（BJT），端子1、2、4分別為基極、發射極和集電極；也可以是場效應晶體管（FET），端子1、2、4分別為柵極、源極和漏極。

較早期的雙極晶體管和場效應晶體管，工作于毫米波頻段的低端便遇到了瓶頸，為進一步勝任更高的工作頻率，需要加入新的半導體材料和采用新的工藝。表1列出了幾種材料的電氣特性和對器件性能的影響。

傳統的雙極性晶體管（BJT）同時存在兩種極性的載流子（空穴與電子），用硅（Si）、鍺（Ge）制作的NPN或PNP雙極性晶體管作為高頻放大器、振蕩器等有著廣泛的應用。但同質結雙極管存在的主要問題是：為提高電流增益，要求發射區重摻雜、基區輕摻雜，與為提高頻率，又要求減小發射結電容、減少基區電阻而互相矛盾。解決該矛盾的根本途徑是采用寬帶隙半導體材料制作發射區，窄帶隙材料制作基區。由于降低了電子從發射區注入基區的勢壘，同時提高了空穴由基區向發射區反注入的勢壘，提高了注入效率，進一步提高了電流增益，使器件在保持較高電流增益的條件下，提高晶體管的速度和工作頻率。高遷移率晶體管（HBT）是一種高性能的異質結晶體管。這里，采用晶格常數匹配（接近相等）的兩種不同的材料，如鍺（Ge）和砷化鎵（GaAs），或GaAlAs和GaAs，或InP和InGaAs，或InAlAs和InGaAs形成半導體結的晶體管。例如，Ge和GaAs的晶格常數分別為和，其匹配程度在1%以內，對這兩種材料進行不同的摻雜，得N型Ge和P型GaAs或反之，將它們接合便得到PN結。圖18為一種發射（E）—基（B）極間用n-AlGaAs與p+-（In）GaAs構成異質結的HBT的管子截面示意圖。

另一種用于微波/毫米波放大的器件是金屬-半導場效應晶體體管（MESFET），其橫截面圖和俯視圖見圖19。

與雙極性晶體管不同，MESFET只有一種載流子（電子）工作，不同于PN結，其柵－源極之間是由金屬和N型砷化鎵（n-GaAs）接觸構成金屬—半導體結，又稱肖特基結，其機理將在本講座下一節中介紹。

在這種勢壘結中，只有多數載流子參與導電。在這里，半導體材料是N型砷化鎵，結中的多數載流子是電子。當漏—源間加正向偏置，柵—源間加反向偏置時，在反向偏置作用下，柵下出現耗盡層，壓縮了溝道，從源極流出，到達漏極的電子流量受溝道寬窄的影響，反向偏置（絕對值）大，溝道變窄，電流小；反之電流大。小的控制柵壓會引起大的柵流的變化，即輸入到柵—源間小的微波/毫米波信號，在漏—源回路得到放大。

由于電子在N型砷化鎵中遷移率比起在鍺、硅中載流子遷移率要高得多，電子從源極通過溝道到達漏極，其渡越時間短，且當柵長縮短時，能跟得上更高頻率信號的變化，具有比傳統雙極性晶體管具有更好的高頻工作性能（通常用特征頻率來衡量，它是電流放大系數為1時的頻率），但由于存在雜質離子的散射，使傳輸性能惡化。

為解決此問題，推出了高遷移率場效應晶體管（HEMT）[圖20（a）]。HEMT的最重要特點是利用未摻雜的GaAs與未摻雜的AlGaAs界面上形成的稱之為二維電子氣（2DEG）工作（圖中虛線所示部位）。由于二維電子氣中的電子在空間上脫離了原來的施主雜質離子的束縛，避免了雜質離子散射的影響，故具有很高的遷移率。在室溫下，二維電子氣的電子遷移率為GaAs的電子遷移率的1.2～1.3倍；在低溫下，前者比后者高5～6倍。正因為如此，它比FET性能優越，表現為具有高跨導、高飽和電流及高特征頻率等。至于工作機理，在HEMT中，則是通過肖特基勢壘來控制二維電子氣的濃度的，從而控制漏極電流而達到放大信號的目的。

對管子做進一步的改進。其中一種是利用GaAs和In材料構成的假同晶HEMT（pseudomorphic HEMT）[圖20（b）]，它仍基于GaAs，構成溝道所用的材料為InGaAs，其中銦（In）的含量為15%～25%，進一步地改善了其毫米波工作性能。后來又有人以磷化銦（InP）作為襯底，用含銦53%的InGaAs構成HEMT的溝道，此HEMT稱之為基于InP的HEMT，其結構如圖20（b）所示。此種管子的達340 GHz，比基于GaAs的HEMT的高出50%。這意味著它具有更為優良的低噪聲性能和更高的工作頻率。

2.2 混頻與倍頻器件[3][6][7][8]

2.2.1 混頻器件

在毫米波和太赫茲波電路中，可利用金屬-半導體結（肖特基勢壘）二極管作為混頻器。如前所述，此器件是用金屬-半導體接觸構成，其典型結構如圖21所示。這里，金屬為鉑金合金，半導體材料為N型砷化鎵（N-GaAs），二者接觸而形成“結”。金屬和N-GaAs中的載流子都是電子。這些電子由于受熱而獲得能量，當其足夠大時會掙脫原子核的束縛“逸出”而成為自由電子，這種克服原子核引力所需要的功稱為（“逸出”）功函數，研究表明，N-GaAs中電子的功函數比金屬中電子的要小，結果N-GaAs中電子向金屬擴散多于金屬中的電子向N-GaAs一側的擴散，交界處金屬表面電子增多；半導體薄層中因電子減少而帶正電荷。由此建立內建電場，電子從金屬一側向半導體漂移，最后二者平衡，形成勢壘。

圖22（b）中，當給二極管加上正偏壓后，總電場減弱，空間電荷區變薄，勢壘降低，半導體流向金屬電子流增加，回路中形成由金屬流向半導體再到外電源的正向電流。圖22（c）是加反向偏置后，總電場增加，勢壘增高，空間電荷區變厚，金屬中流向半導體熱電子流很小，稱反向飽和電流。

綜上結果，便得圖21（b）所示的二極管伏-安特性。由此伏-安特性曲線可見，電流與電壓之間的關系是非線性的，輸入本振（LO）和射頻（RF）信號，通過非線性混頻輸出它們的和、差頻分量，見圖23。此外還有等分量，又當時，便得到分諧波混頻。

2.2.2 倍頻器件

當微波/毫米波振蕩器難以產生頻率較高的太赫茲波時，可通過倍頻器獲得，變容二極管是常用的倍頻器。它是由P+NN+或N+PN+層構成的，中間的N層是本征（未摻雜）的N型半導體材料，其導電率很低。如圖24所示。在外加反向偏置時，形成一電容，大的負偏壓使空間電荷區加寬，結電容較小；將偏壓的絕對值由大變小，可得到圖25所示的電容-電壓關系曲線。可見其關系是非線性的。

實際上，肖特基二極管的伏-安特性的“阻性”是非線性的，除用于混頻外，也可用于倍頻。而當二極管加上反向偏置時，其結電容也隨著偏壓大小而變，也具有“壓控”變容的特性，也是一種變容管。而采用新材料和新工藝后，肖特基二極管的寄生參數大大減小，所得的倍頻輸出高達近3 THz，更適于太赫茲的應用。

傳統變容管的電容-電壓關系若用數學表達式時為

（5）

式中，按結中摻雜的情況取1/2或1/3；是接觸電位；是產生雪崩擊穿時的反向偏壓。當時，便有

（6）

由式（6）可見，由于正弦交變電壓的加入，結電容也將產生周期性的變化，電容上的電荷亦隨時間做相應的變化。根據電子學有關原理，電容上的電荷與電容的關系、交變電流與電容上電荷的關系分別是：

（7）

（8）

可見，當輸入一角頻率為的信號時，通過變容管可產生等高次諧波分量，接入相應的調諧回路，可得到二倍頻、三倍頻等輸出。圖26便是利用變容管的二倍頻電路的原理圖。

3 " 電路舉例[3][6]

3.1 例一

利用太赫茲波傳送電視信號，以測試設備的射頻部分為例，如圖27所示。圖27（a）為發射電路，信號源為一介質腔穩頻微波振蕩器，產生的16.40 GHz載波放大到足夠高的電平后，再用二個三倍頻器，得到147.60 GHz的載波，混頻時用其二次諧波與信號產生器送來的1 0004 MHz信號混頻，獲得295.21 GHz的太赫茲信號，通過天線發向收方。

圖27（b）為接收電路，是將接收到的295.21 GHz太赫茲信號，與作為本振的147.42 GHz二次諧波混頻，獲得1 3604 MHz信號，經微波低噪聲放大器放大送給終端處理。

3.2 例二

一種全固態1.2 THz太赫茲波接收機前端如圖28所示。本振由一信號源產生W頻段的載波，經功率放大器放大到一定功率電平后，用肖特基二極管倍頻輸出200 GHz的載波，再用肖特基二極管三倍頻輸出一600 GHz的載波，然后與1 200 GHz的射頻信號進行分諧波混頻，輸出所需的信號。

4 " 結束語

利用電子方式來產生太赫茲波，也即利用成熟的微波/毫米波器件與電路技術，通過上變頻或倍頻等

方式拓展到太赫茲波的低頻段是可行的，這種拓展也推動了微波/毫米波器件與電路的革新和進步，其潛力有待進一步挖掘。

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