·  热效应：固态设备对温度敏感，其温度敏感性是一种非线性现象。现代设备模型包括自加热效应，其中温度及其效应作为非线性分析的一部分进行计算。热效应建模需要考虑设备的热阻抗、热容和热时间常数等因素。

在讨论二极管混频器时，文档中提到了几种不同的混频器类型及其特性：

1. 180度和正交混合器的虚假响应特性不同。如果混合器的sigma端口用作本振（LO）端口，180度混合器会拒绝涉及本振偶次谐波的虚假响应；如果sigma端口是射频（RF）端口，那么与本振任何谐波混合的射频偶次谐波会被拒绝。相比之下，正交混合器不会拒绝一个信号（无论是射频还是本振）的偶次谐波与另一个信号的奇次谐波混合。然而，两种类型的混合器都会拒绝与射频偶次谐波混合的本振偶次谐波。

2. 交叉棒混频器是一个180度混合器的例子。在交叉棒混频器中，两个二极管串联连接在射频波导中，本振通过金属条（交叉棒）耦合到二极管，该金属条在本振波导中作为耦合探针。探针也用于中频（IF）输出。探针和射频及本振波导的取向确保探针不会耦合本振和射频波导。

3. 单平衡混频器具有平衡混频器的许多理想特性，但可以像单二极管混频器那样处理。它们可以配备匹配电路和直流偏置，从而具有良好的转换效率、平坦的带宽和低电压驻波比（VSWR）。相比之下，双平衡混频器的结构不允许实用的匹配电路和直流偏置，因此优化双平衡混频器可能更加困难。双平衡混频器主要用于那些需要其优越的虚假响应特性的应用，这些应用包括大多数现代微波系统。

4. 二极管混频器的性能在很大程度上取决于二极管的I/V（电流/电压）和C/V（电容/电压）特性。所有二极管的I/V特性基本上是相同的，都是指数型的。因此，所有设计良好的混频器在转换损耗方面相差不过几dB，无论频率、结构或预期应用如何。

5. 微波频率混频器最常用的是肖特基势垒二极管。二极管混频器在频率范围上非常有用：在20 GHz以下的较低微波频率，可以使用廉价的双平衡混频器；而在毫米波应用中，也有成熟的单二极管混频器设计。

6. 星形混频器是一种使用四个二极管的混频器，其操作原理与环形混频器类似，因此它们的虚假响应特性相同。星形混频器具有低的寄生中频电感，这使得它具有宽的中频带宽。然而，由于Marchand平衡器对偶模激励是开路的，中频不能与射频或本振频段重叠，但有时可以接近射频/本振频率范围的70%到80%。

在二极管频率倍增器中，由于源电阻的存在，结电压Vj(t)包含的谐波成分不仅仅是基波和二次谐波。在时间域中，Vj(t)表现为一个被削波的正弦波；如果源电阻Rs远小于内阻Ri，那么Vj(t)的基波分量的幅度V1可以通过以下公式计算：

$$ V_1 = 0.5(V_s + V_f) $$

其中，Vs是Vs(t)的峰值，Vf是二极管的正向电压，对于硅器件大约是0.6V，对于GaAs器件则稍大一些。

当负载电阻RL从零开始缓慢增加时，流经RL的电流I2产生二次谐波输出V2(t)。当RL较小时，I2基本保持恒定，因此二次谐波输出功率随着RL的增加而增加。然而，V2(t)的相位会减少(t)的峰值正向值，从而减少峰值电流Ij(t)，即Imax。Imax的减少反过来又减少了I2的值，最终达到一个点，输出功率开始趋于平稳然后开始下降。如果继续增加RL，V2也会增加，最终二极管结电流的二次谐波分量会表现为电流脉冲峰值的一个凹陷。

RL的大小对电流脉冲形状的影响如图7.14所示。虽然图7.14(c)（大RL）的电流脉冲看起来有很强的二次谐波分量，但实际上当RL较大时，峰值电流Imax比RL为最优值时要低得多，因此二次谐波分量相对较弱。谐波平衡研究表明，最佳效率是在峰值二极管电流开始被二次谐波压缩的RL值处实现的。

为了设计一个倍增器，我们需要确定在基频f1下的输入阻抗、最优输出负载电阻RL以及输入功率作为函数的输出功率。结的输入准阻抗是结处基频电压与电流的比值。

在设计示例中，我们使用了一个频率范围为10至20 GHz的频率倍增器。首先使用Burkhardt的数据，然后通过谐波平衡分析来检查设计。我们选择了一个具有特定参数的二极管，计算了最小和最大结电容、动态截止频率和动态Q值。我们发现，由于动态Q值低于Burkhardt分析所需的最小值50，因此可能需要接受一些不准确性。

设计中使用的电路如图7.3所示，使用传输线段隔离输入和输出。图中显示的短路和开路短截线分别在基频和二次谐波频率上有效地接地二极管的阴极和阳极。

步进恢复二极管（SRD）倍增器可以实现高效的高阶频率倍增。其操作的关键在于其非常强的电容非线性，这主要是通过电荷存储效应实现的。SRD倍增器通过在每个输入电压周期内产生一个非常快速的电压脉冲来工作，然后将这个脉冲通过滤波器转换为正弦波形的输出电压。SRD倍增器不需要中间频率器，可以实现大约1/n的转换效率，其中n是谐波数。然而，它们是窄带组件，输出频率通常低于大约20 GHz。