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A 170–230 GHz High-Power Frequency Doubler Based on a GaAs MMIC Process

单片微波集成电路 倍频器 微波食品加热 电气工程 电压倍增器 功率(物理) 带宽(计算) 材料科学 光电子学 工程类 电压 物理 电信 放大器 电压基准 跌落电压 量子力学
作者
Xubo Song,Yuanjie Li,Cheng Guo,Guodong Gu,Lisen Zhang,Yutong Wang,Yuanjie Lv,Weile An,Tao Han,Xiaolin Hao,Aimin Bu,Shixiong Liang,Xiaoming Chen,Anxue Zhang,Zhihong Feng
标识
DOI:10.1109/lmwt.2022.3220244
摘要

This letter reports a high-performance frequency doubler operating at 170–230 GHz based on a GaAs monolithic microwave integrated circuit (MMIC) process. The frequency doubler was designed with a balanced structure and the MMIC was inserted between two $E$ -plane split-waveguide blocks. A “Pass-by” shaped biased filter was employed to improve the operation bandwidth. Measurement results showed that the doubler delivers continuous wave (CW) output power of 42–78 mW from 170 to 220 GHz with an efficiency of 14%–26%. With the increase of bias voltage, higher output power at higher frequency can be achieved, delivering a CW output power of 54–107 mW from 192 to 226 GHz at an efficiency of 18%–36%. At a very high input power level (600 mW), a maximum CW output power of 165 mW at 215 GHz with an efficiency of 27.5% has been demonstrated.
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