[發明專利]一種基于雙邊帶調制器和倍頻器非線性效應的頻率可調多頻率輸出微波源

在審

• 申請號: 201711421649.0
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108092932A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 王明遠;劉阿娣
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04L27/36
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;盧紀

本發明公開了一種基于雙邊帶調制器和倍頻器非線性效應的頻率可調多頻率輸出微波源，包括低頻合成源、壓控振蕩器、雙邊帶調制器和倍頻器。很好的解決了高頻微波信號輸出、輸出信號寬頻率、多頻率信號輸出、輸出信號強度可調、調節靈活且方便小型化。微波源使用壓控振蕩器和低頻合成源作為低頻輸入信號，具有調節頻率寬和靈活的特點。雙邊帶調制器產生多邊帶調制信號，調制頻率帶寬看，信號強度可以通過相位差靈活改變。雙邊帶調制器輸出信號經過倍頻器，由于倍頻器的非線性效應，輸出多頻信號，且各頻率峰值強度可以通過改變相位差調節。

技術領域

本發明屬于微波/毫米波技術中微波信號源領域，具體涉及一種基于雙邊帶調制器和倍頻器非線性效應的頻率可調信號強度可調多頻率輸出微波源。

背景技術

隨著微波通信和測量技術的發展，人們對于微波源的調節靈活性、高頻率、高信噪比、多頻率輸出的要求越來越高。最早的微波源為微波管振蕩源，它主要包括速調管、返波管和回旋管。它們具有輸出功率大、振蕩頻率高、頻譜純、耐高低溫和抗核輻射能力強等優點，但結構復雜、體積大、工作電壓高(最高達數十萬伏)，應用受到限制。

隨著半導體二極管的問世，基于此技術一種新的微波源(微波固態振蕩源)被研制。微波固態振蕩源體積小、重量輕、結構簡單、壽命長，工作電壓僅為幾伏至幾十伏，而且便于集成化，但輸出功率小，已經達到的最高振蕩頻率低于微波管振蕩源的頻率。為了實現高頻信號輸出，往往需要添加倍頻器。

為了實現同時多頻信號輸出，可以使用多個不同頻率微波源聯合輸出；或者利用微波器件諧波多頻輸出。但是這些技術成本較為昂貴且很難實現輸出頻率、頻差和輸出信號強度的靈活調節。

發明內容

本發明的目的在于：以較為簡單的方法產生一種輸出頻率和強度可調的多頻率毫米波微波源。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種基于雙邊帶調制器和倍頻器非線性效應的頻率可調多頻率輸出微波源，包括低頻合成源、壓控振蕩器、雙邊帶調制器和倍頻器，其中：

所述的低頻合成源，用來產生兩道頻率和幅度相同且相位差可調的微波信號，兩道信號分別作為雙邊帶調制器中頻端口的輸入信號，通過調節相位差改變信號強度，信號源頻率范圍50-400MHz，功率范圍0-15dBm,兩道信號相位差調節范圍0-180度；

所述的壓控振蕩器提供低相位噪聲且頻率可調的微波信號，作為雙邊帶調制器的本證輸入信號，該微波源輸出頻率8-12.5GHz，輸出功率16dBm，調諧電壓范圍0-20V，輸出功率平坦度小于3dB；

所述的雙邊帶調制器，在給定本證和中頻信號的情況下，可以通過調制中頻信號相位差改變輸出邊帶信號強度，其中頻調節范圍100-500MHz，本證頻率范圍8-18GHz，本證輸入功率13-18dBm；

所述的倍頻器，用于最終實現寬頻帶、多頻輸出、頻差和強度可調的微波源；

該微波源利用了雙邊帶調制器輸出信號強度可調和倍頻器非線性效應實現可調多頻輸出。

其中，所述利用倍頻器的非線性器件對于多頻輸入信號的非線性放電效應，實現對于信號的頻率和功率的放大作用。

其中，所述借助雙邊帶調制器產生頻率可調多邊帶信號且信號強度可調，通過調節倍頻器輸入信號不同峰值的強度實現多頻率強度可調信號輸出。

其中，該微波源主要是利用了倍頻器中電子學器件的非線性效應。

本發明的原理在于：

一種應用于外差形態中的變頻技術和倍頻技術，包括低頻合成源、一個壓控振蕩器(VCO)、一個雙邊帶調制器、一個倍頻器。