[實用新型]一種三毫米波四倍頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320458442.1
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN203368402U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鞠英;王正偉;汪波
• 申請（專利權(quán)）人: 四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H03B19/16
• 分類號: H03B19/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及微波擴(kuò)頻領(lǐng)域，特別是涉及一種三毫米波四倍頻器。

背景技術(shù)

毫米波頻率源是毫米波通信、測量系統(tǒng)等必不可少的關(guān)鍵部件。在毫米波頻段，由于直接振蕩源性能指標(biāo)較差，故一般采用倍頻方式實現(xiàn)毫米波頻率源。振蕩頻率選擇技術(shù)比較成熟的微波頻段，通過倍頻可獲得有良好穩(wěn)定度和相噪特性的毫米波頻率源。毫米波倍頻器一般采用二極管平衡結(jié)構(gòu)形式，通過選用合適的二極管，以及設(shè)計相應(yīng)的微帶巴倫、鰭線波導(dǎo)過渡等結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)毫米波倍頻功能。毫米波倍頻器的主要技術(shù)指標(biāo)有輸出功率、變頻損耗、諧波抑制、相位噪聲等。

隨著毫米波通信系統(tǒng)的發(fā)展，無論是在軍用還是在民用方面都需要可靠、易于制作的毫米波頻率源，高穩(wěn)定毫米波信號源的質(zhì)量好壞是決定毫米波系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。簡單的固態(tài)源輸出的毫米波振蕩頻率穩(wěn)定度較差，難于用作通信或雷達(dá)中收發(fā)信機(jī)的本振源。為此在多數(shù)場合，必須采用倍頻方式實現(xiàn)三毫米波頻率源。毫米波全頻段信號源發(fā)生器的研制大多采用功率放大再倍頻的方案。該方案的優(yōu)點在于信號源頻率精度和信號已有的調(diào)制可以得到保證，而相位噪聲惡化較小，同時可以很大程度上降低制作成本。

實用新型內(nèi)容

毫米波倍頻器是用來改變信號頻率的微波器件，由于毫米波直接振蕩源性能指標(biāo)較差，一般需采用倍頻方式來實現(xiàn)毫米波頻率源。本實用新型實現(xiàn)了一個三毫米波四倍頻器，將輸入信號23~24GHz的信號通過兩級二倍頻到92~96GHz，再通過鰭線波導(dǎo)過渡結(jié)構(gòu)輸出。該四倍頻器采用了新型的微帶巴倫結(jié)構(gòu)，同時采用共面阻抗進(jìn)行二極管對的輸入阻抗匹配，采用鰭線進(jìn)行二極管對輸出阻抗匹配，通過鰭線漸變線的設(shè)計進(jìn)行與輸出波導(dǎo)匹配。該四倍頻器可廣泛應(yīng)用于三毫米波雷達(dá)、通信系統(tǒng)等。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種三毫米波四倍頻器，從輸入到輸出依次包括ka波段二倍頻器、濾波放大電路、三毫米波二倍頻器，所述ka波段二倍頻器包括一個Marchand結(jié)構(gòu)巴倫電路，所述Marchand結(jié)構(gòu)巴倫電路的正面為一個1/4波長始端短路的微帶線和一個1/2波長始端短路折成兩段1/4波長的微帶線，兩個微帶線的終端分別連接一個肖特基二極管，Marchand結(jié)構(gòu)巴倫電路的反面為一個1/4波長終端開路的微帶線；所述三毫米波二倍頻器包括兩個肖特基二極管，肖特基二極管的一端連接阻抗匹配電路，肖特基二極管的另一端采用鰭線結(jié)構(gòu)輸出。

在上述技術(shù)方案中，所述Marchand結(jié)構(gòu)巴倫電路采用懸置微帶線。

在上述技術(shù)方案中，所述阻抗匹配電路采用高阻抗線和共面波導(dǎo)實現(xiàn)兩個肖特基二極管的輸入阻抗匹配。

在上述技術(shù)方案中，所述鰭線結(jié)構(gòu)采用鰭線漸變線實現(xiàn)兩個肖特基二極管輸出平衡倍頻。

在上述技術(shù)方案中，所述鰭線漸變線之間的寬度是可調(diào)節(jié)的，所述漸變線類型為對余弦平方漸變。

本實用新型的優(yōu)點在于：

本實用新型實現(xiàn)了本振鏈路輸入信號23~24GHz?到三毫米波頻段92~96GHz的倍頻，為三毫米波收發(fā)組件提供了可靠穩(wěn)定的本振頻率；

本實用新型改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)整體尺寸更小，帶寬更寬，耦合度更好，并有效地降低了工藝誤差對電路性能的影響；

本實用信息者第二級倍頻電路包括共面波導(dǎo)匹配、鰭線匹配、?鰭線漸變線過渡等幾部分，實現(xiàn)了信號的低插損過渡，并有較地抑制了輸出端口低頻頻率的傳輸；

整個四倍頻器由2.92mm系列同軸連接器輸入，由WR10波導(dǎo)結(jié)構(gòu)輸出，實現(xiàn)了從K波段到W波段的頻率變換，兩級分別采用不同的耦合方式，最大程度地降低變頻損耗和傳輸損耗。

附圖說明

本實用新型將通過實施例并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實用新型的原理框圖；

圖2是本實用新型中第一級二倍頻的原理圖；

圖3是本實用新型中第二級二倍頻的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，三毫米波四倍頻器采用兩級倍頻方式實現(xiàn)，輸入信號為K波段信號，依次經(jīng)過第一級二倍頻、濾波放大電路、第二級二倍頻最后輸出三毫米波頻段信號