CN203368402U - 一种三毫米波四倍频器 - Google Patents
一种三毫米波四倍频器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203368402U CN203368402U CN 201320458442 CN201320458442U CN203368402U CN 203368402 U CN203368402 U CN 203368402U CN 201320458442 CN201320458442 CN 201320458442 CN 201320458442 U CN201320458442 U CN 201320458442U CN 203368402 U CN203368402 U CN 203368402U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- millimeter wave
- circuit
- line
- marchand
- frequency multiplier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型为一种三毫米波四倍频器，从输入到输出依次包括ka波段二倍频器、滤波放大电路、三毫米波二倍频器，所述ka波段二倍频器包括一个Marchand结构巴伦电路，和连接在Marchand结构巴伦电路上的两个肖特基二极管，Marchand结构巴伦电路的反面为一个1/4波长终端开路的微带线；所述三毫米波二倍频器包括两个肖特基二极管，肖特基二极管的一端连接阻抗匹配电路，肖特基二极管的另一端采用鳍线结构输出；本实用新型结构整体尺寸更小，带宽更宽，耦合度更好，并有效地降低了工艺误差对电路性能的影响，实现了信号的低插损过渡，并有较地抑制了输出端口低频频率的传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波扩频领域，特别是涉及一种三毫米波四倍频器。
背景技术
毫米波频率源是毫米波通信、测量***等必不可少的关键部件。在毫米波频段，由于直接振荡源性能指标较差，故一般采用倍频方式实现毫米波频率源。振荡频率选择技术比较成熟的微波频段，通过倍频可获得有良好稳定度和相噪特性的毫米波频率源。毫米波倍频器一般采用二极管平衡结构形式，通过选用合适的二极管，以及设计相应的微带巴伦、鳍线波导过渡等结构来实现毫米波倍频功能。毫米波倍频器的主要技术指标有输出功率、变频损耗、谐波抑制、相位噪声等。
随着毫米波通信***的发展，无论是在军用还是在民用方面都需要可靠、易于制作的毫米波频率源，高稳定毫米波信号源的质量好坏是决定毫米波***性能的基础与关键。简单的固态源输出的毫米波振荡频率稳定度较差，难于用作通信或雷达中收发信机的本振源。为此在多数场合，必须采用倍频方式实现三毫米波频率源。毫米波全频段信号源发生器的研制大多采用功率放大再倍频的方案。该方案的优点在于信号源频率精度和信号已有的调制可以得到保证，而相位噪声恶化较小，同时可以很大程度上降低制作成本。
实用新型内容
毫米波倍频器是用来改变信号频率的微波器件，由于毫米波直接振荡源性能指标较差，一般需采用倍频方式来实现毫米波频率源。本实用新型实现了一个三毫米波四倍频器，将输入信号23~24GHz的信号通过两级二倍频到92~96GHz，再通过鳍线波导过渡结构输出。该四倍频器采用了新型的微带巴伦结构，同时采用共面阻抗进行二极管对的输入阻抗匹配，采用鳍线进行二极管对输出阻抗匹配，通过鳍线渐变线的设计进行与输出波导匹配。该四倍频器可广泛应用于三毫米波雷达、通信***等。
本实用新型采用如下技术方案：一种三毫米波四倍频器，从输入到输出依次包括ka波段二倍频器、滤波放大电路、三毫米波二倍频器，所述ka波段二倍频器包括一个Marchand结构巴伦电路，所述Marchand结构巴伦电路的正面为一个1/4波长始端短路的微带线和一个1/2波长始端短路折成两段1/4波长的微带线，两个微带线的终端分别连接一个肖特基二极管，Marchand结构巴伦电路的反面为一个1/4波长终端开路的微带线；所述三毫米波二倍频器包括两个肖特基二极管，肖特基二极管的一端连接阻抗匹配电路，肖特基二极管的另一端采用鳍线结构输出。
在上述技术方案中，所述Marchand结构巴伦电路采用悬置微带线。
在上述技术方案中，所述阻抗匹配电路采用高阻抗线和共面波导实现两个肖特基二极管的输入阻抗匹配。
在上述技术方案中，所述鳍线结构采用鳍线渐变线实现两个肖特基二极管输出平衡倍频。
在上述技术方案中，所述鳍线渐变线之间的宽度是可调节的，所述渐变线类型为对余弦平方渐变。
本实用新型的优点在于：
本实用新型实现了本振链路输入信号23~24GHz 到三毫米波频段92~96GHz的倍频，为三毫米波收发组件提供了可靠稳定的本振频率；
本实用新型改进后的结构整体尺寸更小，带宽更宽，耦合度更好，并有效地降低了工艺误差对电路性能的影响；
本实用信息者第二级倍频电路包括共面波导匹配、鳍线匹配、 鳍线渐变线过渡等几部分，实现了信号的低插损过渡，并有较地抑制了输出端口低频频率的传输；
整个四倍频器由2.92mm系列同轴连接器输入，由WR10波导结构输出，实现了从K波段到W波段的频率变换，两级分别采用不同的耦合方式，最大程度地降低变频损耗和传输损耗。
附图说明
本实用新型将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型中第一级二倍频的原理图；
图3是本实用新型中第二级二倍频的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，三毫米波四倍频器采用两级倍频方式实现，输入信号为K波段信号，依次经过第一级二倍频、滤波放大电路、第二级二倍频最后输出三毫米波频段信号
如图2所示，第一级二倍频实际上是一个ka波段二倍频器，采用平衡二极管的方式实现。输入23~24GHz信号的接头采用2.92mm系列转接头，输出为微带，基板材料采用Rogers5880，介电常数为2.2，厚度为0.127mm。采用悬置微带线实现改进的Marchand结构巴伦，二极管采用肖特基二极管，其中巴伦的反面电路为1/4波长终端开路的带线，正面电路的一个输出为1/4波长始端短路的带线，另一个输出为1/2波长折成两段1/4波长的带线，1/2波长始端短路，悬置微带线短路通过接地过孔实现。
在本实用新型中的滤波放大电路，滤波器为带通滤波器，将第一次倍频产生的高次谐波进行抑制，通过其二次谐波，采用微带滤波器的方式实现，其中心频率为47GHz，带宽为2GHz；放大器芯片选用AMMC5040，进行信号功率放大。AMMC5040芯片工作频率为20~45GHz，增益可达25dB。滤波器和放大器的基板选用Rogers5880，介电常数为2.2，厚度为0.127mm。
如图3所示，第二级倍频器为三毫米波频段的倍频器，采用平衡二极管的方式实现。46~48GHz的信号通过微带线输入，输出接头为WR10波导。基板采用Rogers5880，介电常数为2.2，厚度为0.127mm，二极管采用肖特基二极管。相对于微带线，鳍线具有更低的损耗，故采用鳍线来实现二极管的平衡倍频。输入匹配采用高阻抗线和共面波导实现。通过调节鳍线缝隙宽度来匹配二极管对的输出阻抗。鳍线的渐变线类型选择对余弦平方渐变，该渐变线具有平滑阻抗变换特性，能很好实现波导与鳍线之间的过渡。
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种三毫米波四倍频器，从输入到输出依次包括ka波段二倍频器、滤波放大电路、三毫米波二倍频器，其特征为：
所述ka波段二倍频器包括一个Marchand结构巴伦电路，所述Marchand结构巴伦电路的正面为一个1/4波长始端短路的微带线和一个1/2波长始端短路折成两段1/4波长的微带线，两个微带线的终端分别连接一个肖特基二极管，Marchand结构巴伦电路的反面为一个1/4波长终端开路的微带线；
所述三毫米波二倍频器包括两个肖特基二极管，肖特基二极管的一端连接阻抗匹配电路，肖特基二极管的另一端采用鳍线结构输出。
2.根据权利要求1所述的一种三毫米波四倍频器，其特征为所述Marchand结构巴伦电路采用悬置微带线。
3.根据权利要求1所述的一种三毫米波四倍频器，其特征为所述阻抗匹配电路采用高阻抗线和共面波导实现两个肖特基二极管的输入阻抗匹配。
4.根据权利要求1所述的一种三毫米波四倍频器，其特征为所述鳍线结构采用鳍线渐变线实现两个肖特基二极管输出平衡倍频。
5.根据权利要求4所述的一种三毫米波四倍频器，其特征为所述鳍线渐变线之间的宽度是可调节的，所述渐变线类型为对余弦平方渐变。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320458442 CN203368402U (zh) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 一种三毫米波四倍频器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320458442 CN203368402U (zh) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 一种三毫米波四倍频器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203368402U true CN203368402U (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=49816117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320458442 Expired - Lifetime CN203368402U (zh) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 一种三毫米波四倍频器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203368402U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018480A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-01 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种集成式固态信号外扩频装置及固态信号发生器 |
| CN114844468A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-02 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种新型的平衡式肖特基四倍频结构及其使用方法 |
-
2013
- 2013-07-30 CN CN 201320458442 patent/CN203368402U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018480A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-01 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种集成式固态信号外扩频装置及固态信号发生器 |
| CN112018480B (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-11 | 中电科思仪科技股份有限公司 | 一种集成式固态信号外扩频装置及固态信号发生器 |
| CN114844468A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-02 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种新型的平衡式肖特基四倍频结构及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107196608B (zh) | 一种新型太赫兹频段宽带单片集成次谐波混频器 | |
| CN102394568B (zh) | 一种w波段宽带混频器 | |
| CN104377418A (zh) | 基于集成技术的太赫兹多功能器件 | |
| CN104767490A (zh) | 一种宽带太赫兹偶次谐波混频电路及工作方法 | |
| CN104753468A (zh) | 一种毫米波偶次谐波混频器结构 | |
| CN105141260B (zh) | 一种420GHz十次谐波混频器 | |
| CN103633943A (zh) | 一种超宽带混频器 | |
| CN103354442B (zh) | 一种多功能倍频器 | |
| CN103684269A (zh) | 一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器 | |
| CN103338016B (zh) | 一种集总参数的具有谐波抑制功能90度正交耦合器 | |
| CN101510629A (zh) | 半模基片集成波导双平衡混频器及其实现方法 | |
| CN105552486A (zh) | 一种基于折叠基片集成波导的毫米波窄带滤波器 | |
| CN203368402U (zh) | 一种三毫米波四倍频器 | |
| Guo et al. | A 135–150 GHz high-power frequency tripler with filtering matching network | |
| CN109617621A (zh) | 可调式的太赫兹小型化多功能集成射频前端 | |
| CN103338017B (zh) | 一种集总参数的具有谐波抑制功能的宽带180度耦合器 | |
| Zhang et al. | An improved 110–130-GHZ fix-tuned subharmonic mixer with compact microstrip resonant cell structure | |
| US20230238998A1 (en) | Hetero-integrated terahertz low-noise miniaturized image frequency rejection transceiver front-end | |
| CN203368401U (zh) | 一种多功能倍频器 | |
| CN111987997B (zh) | 一种无本振滤波器结构的太赫兹混频器 | |
| CN213186048U (zh) | 一种w波段分谐波混频器 | |
| CN105281670A (zh) | 20GHz-325GHz外加偏置宽带高效二倍频 | |
| CN113534056B (zh) | 一种宽带毫米波二次谐波混频器 | |
| CN201364941Y (zh) | 半模基片集成波导双平衡混频器 | |
| CN202513878U (zh) | 一种毫米波有源倍频器集成电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131225 |