諧波發(fā)生器是一種輸入一個(gè)射頻信號(hào)就能產(chǎn)生豐富諧波的器件，是電子領(lǐng)域中常用的一種非線性元件。它利用足夠大的功率推動(dòng)階躍恢復(fù)二極管（Step recovery diode，SRD，簡(jiǎn)稱階躍管）以產(chǎn)生各次諧波并滿足一定的輸出功率要求。在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需要選擇單個(gè)或多個(gè)諧波分量，或者通過(guò)電子開(kāi)關(guān)在多個(gè)諧波分量間切換輸出。它在微波技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，經(jīng)常用于高次倍頻器、頻率計(jì)數(shù)器、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、取樣示波器、頻率合成器以及電子戰(zhàn)設(shè)備中。

　　階躍管的電壓電容特性曲線如圖 1 所示，它表示階躍管相當(dāng)于一個(gè)電容開(kāi)關(guān)。二極管正向偏置時(shí)的大電容狀態(tài)及反向偏置時(shí)的小電容狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的 這兩個(gè)狀態(tài)，使人們能把階躍恢復(fù)二極管看作簡(jiǎn)單的、高效的、可控制電荷的開(kāi)關(guān)。

　　階躍管的特性參量主要有以下幾個(gè)：

　　1）階躍時(shí)間 tt，是指反向電流從 80%降低到 20%所用的時(shí)間。tt 越小，電流躍變速度越大，形成的脈沖越窄，輸出的諧波分量越豐富。階躍時(shí)間 tt決定了輸出頻率的最大值，要求 tt《1/fn。

　　2）少子壽命 η，在階躍管的特性參數(shù)中少子壽命是比較重要的指標(biāo)，少子壽命越長(zhǎng)則階躍時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的脈沖寬度大。如果少子壽命越短則階躍時(shí)間越短，導(dǎo)致產(chǎn)生的脈沖幅度越小。它決定正向電荷存儲(chǔ)期間出現(xiàn)的損失，要求 η》10/ωi。

　　3）動(dòng)態(tài)電阻 Rs（即串聯(lián)損耗電阻），是指正向的某個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下階躍管上的電壓微小增量和電流微小增量之比。選擇 Rs盡可能小的階躍管，以使在階躍管輸入電阻的損失減至最小，一般 Rs 值為 0.5～5Ω 之間。

　　4）反向結(jié)電容 Cj，隨 PN 結(jié)上所加電壓改變。正向時(shí)電容值很大，反向時(shí) Cj 很小。在輸出頻率 fn 上應(yīng)有 Rs ?1/2πfnCj。在手冊(cè)中一般給出一定頻率和一定偏壓時(shí) Cj 的測(cè)量值，Cj 一般定義為-6V 偏壓下的電容值。

　　5）擊穿電壓 VB，它決定了脈沖幅度和允許的最大輸入電壓。因?yàn)?Po∝VB2，可以通過(guò)提高 VB 來(lái)達(dá)到較大的輸出功率，但過(guò)大會(huì)影響截止頻率，一般 VB在 15～30V 之間。

　　6）正向電流 If ，在給定的正向偏壓下，正向電流幅度越大，產(chǎn)生的正向儲(chǔ)存電荷越多，反向脈沖電流越大，輸出功率也增加。

　　7）最大耗散功率 PDmax，它決定最大輸入功率。PDmax、VB 和 If 特性參量一起決定了階躍管允許的最大輸入功率和輸出功率。