第五章微波倍頻器

第五章微波倍頻器主要內(nèi)容引言變?nèi)荻O管及階躍恢復(fù)二極管倍頻器基本理論變?nèi)荻O管倍頻器階躍恢復(fù)二極管倍頻器肖特基勢(shì)壘二極管倍頻器微波晶體管倍頻器§5.1引言倍頻器的工作原理

把輸入頻率的正弦波能量通過非線性器件（如非線性電阻、電容），使其輸出波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生的各次諧波，再用濾波電路把所需要的諧波能量取出送到負(fù)載。倍頻器用途

多用在微波和毫米波發(fā)射機(jī)和接收機(jī)電路，以產(chǎn)生在基頻振蕩器上無法獲得的高頻率信號(hào)源。

1）雜散抑制（波形純度）所需頻譜幅度與雜波頻譜幅度之比，單位：dB；2）工作頻率及倍頻次數(shù)工作頻率：輸入/輸出頻率；倍頻次數(shù)：輸出頻率與輸入頻率的比值。3）輸出功率倍頻器在一定輸入功率情況下的輸出功率；4）變頻損耗（效率）

輸出所需諧波功率與輸入基波功率之比；dB——變頻損耗，百分?jǐn)?shù)——效率；5）驅(qū)動(dòng)功率能使倍頻器正常工作的最小輸入基波信號(hào)功率；6）帶寬一般以輸出功率下降3dB的頻率變化范圍表示；7）輸入、輸出駐波比表征倍頻器輸入、輸出端口匹配性能的技術(shù)指標(biāo)，理想值為1。倍頻器主要技術(shù)指標(biāo)8)倍頻器的噪聲

來自倍頻器的外部——主振器（如有振蕩、放大、功放引入的噪聲）。來自倍頻器的內(nèi)部。理想倍頻產(chǎn)生的噪聲，即n次倍頻源的相位噪聲比輸入基波信號(hào)增加n2倍，或倍頻器的類型非線性電阻倍頻；非線性電抗倍頻（變?nèi)荻O管非線性電量Q-V特性實(shí)現(xiàn)參量倍頻、變?nèi)荻O管非線性電容倍頻、階躍恢復(fù)二極管(SRD)倍頻、雪崩二極管非線性電感倍頻）；有源倍頻，即同時(shí)利用有源器件獲得諧波和增益，如砷化鎵場(chǎng)效應(yīng)管，異質(zhì)結(jié)雙極管，高電子遷移率晶體管等，其倍頻機(jī)理是跨導(dǎo)傳輸函數(shù)的非線性（偏置與放大不同）；利用寬帶單片放大器的非線性產(chǎn)生諧波，并放大諧波構(gòu)成寬帶倍頻（飽和倍頻，偏置與放大相同）；利用強(qiáng)迫同步現(xiàn)象，將振蕩器注入鎖定在基準(zhǔn)頻率n次的諧波上，實(shí)現(xiàn)倍頻(注鎖)；非線性傳輸線（NLTL）倍頻?！?.2變?nèi)荻O管及階躍恢復(fù)二極管

變?nèi)荻O管是一種結(jié)電容隨外加偏壓非線性變化的二極管。變?nèi)荻O管的非線性電容可以采用PN結(jié)或肖特基結(jié)形成，如無特別說明，變?nèi)莨芤话阒窹N結(jié)型的二極管，它可用于微波壓控振蕩器、微波倍頻器、微波移相器、微波上變頻器及微波限幅器等。變?nèi)荻O管PN結(jié)結(jié)電容形成的原理

PN結(jié)電荷分布圖

正偏Cj

反偏Cj

變?nèi)荻O管其中，A為結(jié)面積；W為空間電荷層寬度；為半導(dǎo)體的介電常數(shù)。PN結(jié)的結(jié)電容，也叫做勢(shì)壘電容，表示為PN結(jié)的結(jié)電容為變?nèi)荻O管的結(jié)構(gòu)(a)平面管芯結(jié)構(gòu)(b)臺(tái)面管芯結(jié)構(gòu)變?nèi)荻O管管芯結(jié)構(gòu)圖變?nèi)荻O管的等效電路變?nèi)荻O管的等效電路

表征變?nèi)莨苄阅艿撵o態(tài)電參數(shù)損耗電阻：管子的損耗，一般在1Ω左右。

反向擊穿電壓VB：一般定義為反向電流達(dá)1μA時(shí)的反偏電壓值。它限制了二極管的激勵(lì)電平，一般適用范圍在VB

≤v≤之內(nèi)。功率容量：為了提高變?nèi)莨艿墓β嗜萘?，?yīng)提高其擊穿電壓、降低熱阻。結(jié)電容Cj

：對(duì)任意雜質(zhì)濃度分布的PN結(jié)，其結(jié)電容是外加電壓的函數(shù)，其關(guān)系如下：M是PN結(jié)中低參雜端雜質(zhì)分布指數(shù)；是PN結(jié)的電容-電壓斜率系數(shù)表征變?nèi)莨苄阅艿撵o態(tài)電參數(shù)根據(jù)

的不同，常將變?nèi)莨芊譃橐韵滤姆N不同類型：=1/15～1/30，稱為階躍恢復(fù)結(jié)；

=1/3，稱為線性緩變結(jié)；

=1/2,稱為突變結(jié)；

=1/2～6，稱為超突變結(jié)。高次倍頻用階躍恢復(fù)結(jié)；限幅和倍頻應(yīng)選緩變結(jié)二極管；參量放大應(yīng)選用突變結(jié)二極管；電調(diào)諧則選超突變結(jié)二極管，其中

=2的超突變結(jié)二極管用得最多。因?yàn)檫@時(shí)結(jié)電容與偏壓的平方成反比，由它構(gòu)成的電調(diào)諧振回路的諧振頻率與電壓成線性關(guān)系。表征變?nèi)莨苄阅艿撵o態(tài)電參數(shù)品質(zhì)因數(shù)Q：品質(zhì)因數(shù)的物理意義是變?nèi)荻O管儲(chǔ)存能量與耗散能量的比值，可由下式表示：截止頻率：當(dāng)Q值降為1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，表達(dá)式如下：

自諧振頻率：封裝變?nèi)莨艿牡刃щ娐肪哂兄C振電路形式，定義變?nèi)莨艿拇?lián)自諧振頻率和并聯(lián)自諧振頻率分別為階躍恢復(fù)二極管階躍恢復(fù)二極管簡稱階躍管（StepRecoveryDiode，縮寫為SRD）是一種具有很強(qiáng)非線性電容特性的二極管；電容調(diào)制系數(shù)

=1/15～1/30的變?nèi)荻O管；多用于高次倍頻器，梳狀頻譜發(fā)生器、頻率合成器及鎖相固態(tài)源中；另外，還可用來產(chǎn)生極窄的脈沖（脈沖寬度可窄到幾十微微秒）——在毫微秒脈沖發(fā)生器、取樣示波器等脈沖技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用也很廣泛。階躍恢復(fù)二極管特性SRD的雜質(zhì)分布圖普通二極管和SRD電流波形比較結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：高摻雜的P型、N型材料之間加了一層低摻雜的N型半導(dǎo)體階躍二極管的主要電參數(shù)階躍時(shí)間tt

：階躍管的反向電流Ir從0.8Ir降至0.2Ir所需的時(shí)間——階躍管獲得高次倍頻的關(guān)鍵參數(shù)；tt越小，高次諧波越豐富，倍頻效率越高。階躍管能有效地產(chǎn)生諧波的上限頻率以階躍時(shí)間的倒數(shù)來定義，即f上=1/tt；少數(shù)載流子壽命：停止注入后，少數(shù)載流子的平均存在時(shí)間，它定義為少數(shù)載流子濃度減少到初始值的1/e所經(jīng)歷的時(shí)間。也可采用儲(chǔ)存時(shí)間ts來等效。儲(chǔ)存時(shí)間ts定義為電壓開始反向到反向電流Ir降至0.8Ir的這一段時(shí)間，即反向電流階躍開始前的一段持續(xù)時(shí)間。

階躍管能有效地產(chǎn)生諧波的下限頻率以少子壽命的倒數(shù)來定義，即f下=1/

；

式中，If

——正向注入電流；Ir——反向抽取電流。階躍二極管的等效電路SRD的等效電路（C0很小——電抗性開關(guān)）大電容小電容反偏時(shí)，結(jié)電容接近為一個(gè)不變的小電容C0正偏時(shí)，形成大電容即相當(dāng)于一個(gè)電抗開關(guān)§5.3倍頻器基本理論非線性電阻倍頻理論非線性電抗倍頻理論二極管平衡倍頻電路原理Taylorseries泰勒級(jí)數(shù):非線性電阻倍頻理論特點(diǎn)：1、器件容易獲得，可采用與混頻器相同的器件，混頻二極管用量大，價(jià)格便宜。2、倍頻損耗較大，按1/n2估計(jì)。3、用于低次倍頻，n≤4。4、可用對(duì)管減小某些諧波，而使有用的諧波增強(qiáng)。比如用反向并聯(lián)二極管對(duì)實(shí)現(xiàn)奇次倍頻。5、噪聲低，常用于低噪聲倍頻，或低噪聲倍頻鏈的開始幾級(jí)。6、要求的輸入功率較小，便于降低功耗。7、可直接用商品化的混頻器經(jīng)簡單變換而成，實(shí)現(xiàn)容易，便于匹配。比如用商品化的雙平衡混頻器作為偶次倍頻（把本振和中頻端口相連接為輸入，從RF端口輸出）。8、帶寬寬，可作寬帶倍頻。9、穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生振蕩。

非線性電抗倍頻理論按照所使用的器件可分為二極管倍頻器和晶體管倍頻器非線性電抗性二極管倍頻器常采用變?nèi)荻O管和階躍恢復(fù)二極管。變?nèi)莨鼙额l器適用于低次倍頻，其效率較高，理論上可達(dá)100%。階躍管倍頻器多用在高次倍頻場(chǎng)合，由于它不需要空閑電路（變?nèi)莨鼙额l所需），因而電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，其倍頻次數(shù)可達(dá)100次以上。倍頻器的組成二極管倍頻器方框圖

二極管平衡倍頻電路原理兩只同樣的二極管相對(duì)于輸入和輸出信號(hào)分別以反向并聯(lián)和串聯(lián)形式接入。這種電路實(shí)際上是一種全波整流電路。其中在輸入信號(hào)的半個(gè)周期一只二極管導(dǎo)通而在另半周期另一只二極管導(dǎo)通。二極管平衡電路原理圖流經(jīng)每個(gè)二極管的電流分別為式中，為反向飽和電流；；n是理想因子；k為玻爾茲曼常數(shù)；T為絕對(duì)溫度；是二極管的效率常數(shù)；是溫度的等值電壓。流入反向并聯(lián)二極管對(duì)的總電流就可以寫為取并代入上式并將其展成級(jí)數(shù)形式為

式中，是第一類（2n+1）階Bessel函數(shù)。方程意味著流入反向二極管對(duì)的總電流不存在直流項(xiàng)，而且只包含基頻和奇次諧頻分量。二極管平衡倍頻電路原理流經(jīng)負(fù)載電阻RL的電流為同樣將關(guān)系代入并借助Bessel函數(shù)展開上式，就可得到式中，，，1，2，，為第一類n階修正Bessel函數(shù)。平衡倍頻器特點(diǎn)——

適合作偶次倍頻器；

呈現(xiàn)奇、偶次諧波相互隔離的優(yōu)點(diǎn)，即基頻和奇次諧頻只在輸入端口出現(xiàn)而輸出端口只有偶次諧頻；

輸入與輸出信號(hào)之間的隔離程度受兩只二極管的平衡度的影響；變?nèi)莨鼙额l器電路：并聯(lián)電流型和串聯(lián)電壓型。(a)并聯(lián)電流激勵(lì)型(b)串聯(lián)電壓激勵(lì)型并聯(lián)型：變?nèi)莨芤欢私拥?，便于散熱，適用于大功率倍頻器；若為突變結(jié)變?nèi)莨懿⒐ぷ饔诮Y(jié)電壓不超過VB及的范圍時(shí)，只有2次諧波上有功率輸出；若要實(shí)現(xiàn)高次倍頻，必須在電路中設(shè)置空閑電路串聯(lián)型：變?nèi)莨懿唤拥兀m用于平面電路；損耗小，效率高；易實(shí)現(xiàn)高次倍頻§5.4變?nèi)荻O管倍頻器變?nèi)莨芨叽伪额l器結(jié)論：對(duì)

=2的突變結(jié)變?nèi)莨?，如果沒有空閑回路，則不能實(shí)現(xiàn)高次倍頻。如對(duì)三次倍頻器，由于有二次諧波的空閑回路存在，二次諧波電流通過空閑回路流回變?nèi)莨?，在非線性電容的變頻作用下與基波電流再次混頻產(chǎn)生所需要的三次諧波，從而完成三次倍頻?？臻e電路起著能量轉(zhuǎn)換的作用。之所以突變結(jié)變?nèi)莨茉跊]有空閑電路時(shí)只能完成二次倍頻，是因?yàn)檫@時(shí)變?nèi)莨躴-v特性是平方律關(guān)系的緣故。如果加大激勵(lì)信號(hào)，變?nèi)莨茉谛盘?hào)周期的部分時(shí)間里呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，其端電壓會(huì)因?yàn)橄薹霈F(xiàn)高次諧波，引起q-v特性高次非線性項(xiàng)的出現(xiàn)，使沒有空閑電路的突變結(jié)變?nèi)莨芤材芡瓿筛叽伪额l。變?nèi)莨芨叽伪额l器對(duì)于非突變結(jié)變?nèi)莨?，原則上，不設(shè)置空閑電路也可以完成高次倍頻。但實(shí)際上，為了充分利用中間諧波能量，提高倍頻效率，往往都需加空閑電路?？臻e電路的設(shè)置增加了電路的復(fù)雜性，給電路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都增加了難度，因而一般空閑電路的設(shè)置大多不超過三個(gè)。為了提高高次倍頻器的效率和輸出功率，還可以增加輸入信號(hào)電平和選擇合適的負(fù)偏壓，使變?nèi)莨茉谒^過激勵(lì)狀態(tài)下工作。變?nèi)莨鼙额l器電路設(shè)計(jì)基本原則輸入電路應(yīng)使源阻抗與變?nèi)莨艿妮斎胱杩构曹椘ヅ洌抑荒苁够ㄐ盘?hào)通過，而反射所有的諧波信號(hào)。輸出電路應(yīng)使變?nèi)莨艿慕尤胛恢门c負(fù)載阻抗共軛匹配，輸出電路只能通過所需諧波分量，而反射基波和其余的諧波。變?nèi)莨茉陔娐分械奈恢么_定：根據(jù)輸入、輸出均達(dá)到共軛匹配的要求來確定的。變?nèi)莨鼙额l器電路設(shè)計(jì)基本原則空閑電路一般就設(shè)在變?nèi)莨艿母浇瑸榱顺浞掷每臻e諧波頻率的能量使其有效地轉(zhuǎn)換成所需諧波的能量，按管子接入電路形式的不同，則管子處在空閑電路的位置也有所不同。偏置網(wǎng)絡(luò)的接入應(yīng)盡量不影響電路中射頻的正常工作。變?nèi)莨鼙额l器設(shè)計(jì)中要注意的問題最高效率是在低功率電平和高功率電平之間的過渡區(qū)內(nèi)獲得的。由于輸入功率容易得到，低輸入頻率的倍頻器要求最大輸出功率是最佳狀態(tài)。高輸入頻率倍頻器應(yīng)設(shè)計(jì)為效率最高，因?yàn)檩斎牍β蕛r(jià)格昂貴，這就要求器件和電路兩者都最佳。倍頻器設(shè)計(jì)舉例例5.1設(shè)計(jì)一個(gè)從1GHz倍頻到3GHz的(1-2-3)倍頻器

所采用的變?nèi)莨軈⒘咳缦拢毫闫珘嚎傠娙?4.91pF，擊穿電壓=

80V，動(dòng)態(tài)截止頻率=70GHz，管殼封裝電容=0.11pF，引線電感=0.2nH，接觸電壓=0.5V，非線性系數(shù)=1/3。

解：采用激勵(lì)狀態(tài)系數(shù)D=1.3，則查附錄VI中的表2可得其計(jì)算參量分別為：=9.0，=0.0281，=0.170，B=0.0753，Cmin/C01=0.54，Cmin/C02=0.5，Cmin/C03=0.52，=0.29于是可以算出:=

=4.91

0.11=4.8pF倍頻器設(shè)計(jì)舉例變?nèi)莨苄首畲筝敵龉β首內(nèi)莨芷秒妷?/p>

變?nèi)莨茌斎腚娮?/p>

=0.88pF

=0.0281×2×3.1416×1×109×0.88×10

12×(80.5)2=1.02W=0.29×（

80）=23.2V

=30.8Ω倍頻器設(shè)計(jì)舉例變?nèi)莨茌敵鲭娮枳內(nèi)莨芑ǖ刃щ娙葑內(nèi)莨芏沃C波等效電容

變?nèi)莨苋沃C波等效電容=13.6Ω=1.74pF=1.87pF=1.8pF

倍頻器設(shè)計(jì)舉例輸入電抗

輸出電抗空閑電抗根據(jù)以上數(shù)據(jù)，即可對(duì)倍頻器的輸入、輸出與空閑電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳輸線方式可根據(jù)所采用管子的封裝形式、設(shè)計(jì)要求選擇微帶線、帶狀線或腔體等形式來實(shí)現(xiàn)。

=91.5Ω

=29.5Ω

=42.6Ω

微波變?nèi)莨鼙额l器電路(a)電路原理圖(b)變頻損耗微波變?nèi)莨?倍頻器電路微波變?nèi)莨鼙额l器電路微帶四次倍頻器§5.5階躍恢復(fù)二極管倍頻器多用于高次倍頻（倍頻次數(shù)可高達(dá)20次），且倍頻效率較高，其倍頻效率約為1/n；與變?nèi)莨鼙额l器相比：變?nèi)莨鼙额l器的變頻效率隨倍頻次數(shù)的增加，效率下降很快；而且變?nèi)莨艿母叽伪额l器電路，需加空閑電路，電路復(fù)雜。階躍恢復(fù)二極管多用于需要高效率高階倍頻器的場(chǎng)合，是微波接收機(jī)和測(cè)量儀器中的本振源常用的倍頻方式之一?！?.5階躍恢復(fù)二極管倍頻器兩種電路模型；與變?nèi)荻O管倍頻器電路形式相同，只是不需要空閑回路。設(shè)計(jì)仍按輸入、輸出共軛匹配原則；并用濾波器選出所需信號(hào)頻率，抑制無用的諧波。利用階躍二極管的電抗開關(guān)特性：利用電抗開關(guān)特性階躍管倍頻器原理框圖及各級(jí)波形

用一激勵(lì)電感，在階躍二極管處于正向低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)電感儲(chǔ)存能量；而當(dāng)其處于反向高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)電感在瞬間釋放能量，形成一頻譜極寬的窄電壓脈沖。另用諧振電路使其能量集中于所需諧波附近，以獲得高效輸出。

激勵(lì)電感類似整流器，而SRD類似啟輝器。觸片導(dǎo)通時(shí)，相當(dāng)于SRD正向大電容，觸片斷開時(shí)相當(dāng)于SRD反偏小電容。SRD倍頻器在工作期間是連續(xù)周期性工作，而啟輝器只在日光燈啟動(dòng)時(shí)工作若干次。階躍管倍頻器電路分析階躍管脈沖發(fā)生器階躍管倍頻器電路分析根據(jù)SRD脈沖發(fā)生器在導(dǎo)通和階躍期間的等效電路圖，可列出回路方程并假定電感中的起始電流為，且當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生階躍。則解電路方程后有：導(dǎo)通期間：階躍期間：式中

階躍管倍頻器電路分析適當(dāng)選擇激勵(lì)電感和，對(duì)一定的階躍管使<1，則為衰減振蕩。那么負(fù)載上的電壓也是一衰減振蕩，表達(dá)式為

脈沖發(fā)生器的輸出平均功率為

階躍管倍頻器電路分析正弦電壓激勵(lì)階躍管脈沖發(fā)生器輸入電壓、管子電流及端電壓波形

一個(gè)正弦波信號(hào)加到SRD上時(shí)：正半周，正向?qū)?，端壓鉗位于

，電流較大，N層中儲(chǔ)存大量的容穴電荷。負(fù)半周開始時(shí)：N層空穴被拉回P+層中，形成大的反向電流，端壓維持于

。負(fù)半周最后：儲(chǔ)存的電荷耗盡，電流減小到很小的反向飽和電流，即突然截止，產(chǎn)生負(fù)脈沖電壓。結(jié)論：SRD相當(dāng)于一個(gè)脈沖電壓發(fā)生器，其間隔為輸入信號(hào)周期。脈沖發(fā)生器時(shí)域及頻域圖特點(diǎn)：1、2、N越大，tp愈窄，頻譜寬，譜線電平差異越小。接阻性負(fù)載可實(shí)現(xiàn)梳狀譜發(fā)生器。3、用濾波器可將所需的第N次諧波選出，但這樣輸出能量較小，應(yīng)設(shè)法把脈沖的總能量轉(zhuǎn)換成為所需的第N次諧波能量。階躍管倍頻器電路分析脈沖發(fā)生器的輸入導(dǎo)納式中，L為激勵(lì)電感值，、分別稱為電阻系數(shù)和電抗系數(shù)，它是和n的函數(shù)。通常估算輸入阻抗時(shí)，可以近似認(rèn)為、，即。為此可用一調(diào)諧電容將電感分量補(bǔ)償，則輸入阻抗為諧振電路

常用諧振電路1、SRD產(chǎn)生的脈沖沿線向負(fù)載傳播到終端時(shí)，由于Zc<Z2，負(fù)載只吸收部分能量，另一部分能量被反射回去。2、因?yàn)閭鬏斁€長度等于

N/4，脈沖回到SRD所需時(shí)間為TN/2，這時(shí)SRD已處于導(dǎo)通狀態(tài)，等效于短路，因而再次被反射，并以相反的相位又向負(fù)載傳輸。3、到達(dá)負(fù)載時(shí)按前一次同相位再次交出部分能量后又反射回SRD。4、來回反射的結(jié)果，最后在負(fù)載上形成一個(gè)諧振頻率為

N（對(duì)應(yīng)周期TN）的阻尼振蕩波形。工作過程：

§5.6肖特基勢(shì)壘二極管倍頻器原理：依賴于肖特基二極管的非線性特性。這種二極管同時(shí)具有電容和電阻兩種非線性特性。電路：

按照阻抗匹配原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)；

濾波電路抑制不需要的雜波信號(hào)；可利用平衡倍頻電路，通過兩只性能相同的二極管在電路中的不同接法，消除奇次或偶次諧頻，從而提高倍頻效率。

毫米波肖特基二極管二倍頻器MMIC

(a)MMIC照片(b)電路原理圖94GHzMMIC單個(gè)二極管二倍頻器

毫米波肖特基二極管二倍頻器MMIC94GHzMMIC倍頻器設(shè)計(jì)與測(cè)試結(jié)果比較

毫米波寬帶平衡混頻二極管二倍頻器

Q-W頻段平衡倍頻器的電路布局毫米波寬帶平衡混頻二極管二倍頻器實(shí)測(cè)倍頻器輸出功率與輸出頻率關(guān)系實(shí)測(cè)的倍頻器輸入端的回波損耗§5.7微波晶體管倍頻器

FET倍頻原理場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，產(chǎn)生諧波的非線性作用主要有：柵-源和柵-漏的非線性電容Cgs和Cgd；漏極電流Ids被限幅引起的非線性；Vds-Ids的非線性變換特性；輸出電導(dǎo)的非線性。

雙極性晶體管也可實(shí)現(xiàn)倍頻微波晶體管倍頻器以單柵場(chǎng)效應(yīng)管利用其漏極電流的限幅作用為例分析實(shí)現(xiàn)其高次倍頻的機(jī)理單柵FET倍頻器原理電路1）

A類倍頻：限幅效應(yīng)得到半波，導(dǎo)通角平均直流分量為微波晶體管倍頻器根據(jù)柵偏壓的不同，可分為A類、B類和AB類三種倍頻工作狀態(tài)。2）

B類倍頻：管子夾斷效應(yīng)得尖峰脈沖電流，平均直流分量為（損耗小，效率較高，不易自激，高次倍頻）3）

AB類倍頻：限幅+夾斷效應(yīng)得近似對(duì)稱方波，（放大區(qū)，效率高，易自激）微波晶體管倍頻器AB類倍頻器的效率比A類倍頻和B類倍頻器高，但AB類倍頻器得不到偶次諧波。另由于AB類倍頻器工作于放大區(qū)，存在工作電流大、易自激的缺點(diǎn)。FET倍頻器常采用B類工作方式。微波晶體管倍頻器B類FET倍頻器設(shè)計(jì)B類FET倍頻器的等效電路模型微波晶體管倍頻器由于B類倍頻器，其導(dǎo)通角為π。若假定漏極電流波形是半余弦函數(shù)形式，則有式中，

是漏極電流脈沖的持續(xù)時(shí)間（脈寬），則該傅里葉級(jí)數(shù)可以表示為

其系數(shù)為

，

（5.140b）

（5.140a）

微波晶體管倍頻器系數(shù)In代表諧波頻率n

0的漏極電流，所以倍頻器的最大效率是使In取極大值。In的最大值隨著n值的增加而下降，所以這種類型的電路通常限制在二倍頻器或三倍頻器中。對(duì)于給定的n值，In/Idm