[發明專利]多帶頻率倍增器

有效

• 申請號: 201410103087.5
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN104113306B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: B.Y.旺格;E.R.埃勒斯
• 申請（專利權）人: 是德科技股份有限公司
• 主分類號: H03K5/00
• 分類號: H03K5/00;H03F3/45
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

1.一種頻率倍增器，包含：

輸入放大器，其被配置成接收具有輸入頻率的頻率倍增器輸入信號，和生成放大的頻率倍增器輸入信號；

多帶倍增器核心，其包含：

倍增器核心差分放大器，其被配置成接收頻率倍增器輸入信號，和具有倍增器核心差分輸出端；以及

與該倍增器核心差分輸出端連接的可開關負載阻抗，該可開關負載阻抗包含n個倍增器分部，每個倍增器分部包括分部阻抗和分部開關，其中該倍增器核心差分輸出端生成具有等于輸入頻率的k倍的輸出頻率的輸出信號，其中當與n個臨界頻率的所選一個相對應的分部開關的所選一個被觸發時，該輸出頻率在n個臨界頻率的所選一個的范圍之中；以及

與該倍增器核心差分輸出端相對地與該可開關負載阻抗連接的負載電阻器。

2.如權利要求1所述的頻率倍增器，其中n個倍增器分部每一個的分部阻抗具有這樣選擇的阻抗值，使得：

當未觸發分部開關時，該多帶倍增器核心工作在生成在輸入頻率的頻率倍增器輸出信號的直通帶中；

當觸發了n個分部開關的所選一個時，該多帶倍增器核心工作在n個倍增帶之一中，以便在與所選分部開關相對應的n個臨界頻率之一的范圍中生成頻率倍增器輸入信號的k次諧波。

3.如權利要求2所述的頻率倍增器，其中當觸發了n個分部開關的所選一個時：

n個倍增器分部組合起來起λ/4諧振器的作用，該λ/4諧振器的諧振頻率是與所選分部開關相對應的n個臨界頻率之一的1/k的頻率的k次諧波。

4.如權利要求3所述的頻率倍增器，其中：

n個分部開關的每一個包括：

每一個可信號通信地與該倍增器核心差分輸出端的相應一個連接的一對二極管，該對二極管中的每個二極管當該二極管被反向偏置時具有二極管電容，而當該二極管被正向偏置時具有二極管正向偏置電阻；以及

電流源開關，其與該對二極管連接，以便當該電流源開關被開關到源電流時，以及當與二極管相對應的該倍增器核心差分輸出端正向偏置二極管時，正向偏置每個二極管；以及

n個倍增器分部每一個的分部阻抗包括：

傳輸線長度，其中當n個分部開關的所選開關被觸發時形成的λ/4諧振器的諧振頻率由未觸發的n-1個分部開關中的二極管的二極管電容、和由負載電阻器與觸發的n個分部開關的所選一個的二極管的二極管正向偏置電阻的并聯組合形成的傳輸線負載決定。

5.如權利要求4所述的頻率倍增器，其中n個倍增器分部每一個的分部阻抗包括螺旋形電感器。

6.如權利要求1所述的頻率倍增器，進一步包含：

可信號通信地與該倍增器核心差分輸出端連接的開關濾波器，該開關濾波器包含：

包含第一晶體管和第二晶體管的濾波差分對放大器；

跨接在第一晶體管上的發射極與第二晶體管上的發射極之間的濾波電容器；

與跨接在第一晶體管上的發射極與第二晶體管上的發射極之間的濾波電容器并聯的串聯濾波電阻器對；

與跨接在第一晶體管上的發射極與第二晶體管上的發射極之間的濾波電容器并聯的濾波二極管對，該濾波二極管對被連接成朝著該濾波二極管對之間的開關節點正向偏置；

全通濾波開關，其被連接在開關節點上，以便當被觸發時，正向偏置每個二極管，以便在直通模式下輸出在輸入頻率的信號；以及

高通濾波開關，其被連接在串聯濾波電阻器對之間，以便灌入每個電阻使每個二極管反向偏置，以便在抑制輸入頻率的同時生成倍增頻率。

7.如權利要求1所述的頻率倍增器，其中該多帶倍增器核心是第一多帶頻率三倍器，該頻率倍增器進一步包含：

以級聯配置與該第一多帶頻率三倍器連接的第二多帶頻率三倍器。

8.如權利要求5所述的頻率倍增器，其中該輸入放大器是使用配置成生成方波的輸入差分限制放大器實現的。