一种谐波混频倍频电路制造技术

一种谐波混频倍频电路，包含两个耦合器、一对肖特基二极管、四段微带开路线、一段过孔接地微带线和一个微带低通滤波器，采用一对肖特基二极管实现具有谐波混频功能和倍频功能，取代了现有收发系统所采用的谐波混频器和倍频器，结构简单，易于实现，提高了系统的集成度和可靠性，所需的本振频率只有基波混频本振频率的一半，可以大大降低本振频率，从而提升本振信号的性能，有效的降低成本，故本发明专利技术可以运用于微波毫米波收发系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种谐波混频倍频电路
本专利技术涉及微波、毫米波
，尤其涉及一种谐波混频倍频电路。
技术介绍
随着频率的提高，振荡源的性能会有所下降，为了解决这一问题，收发系统常会采用谐波混频器技术和倍频器技术。然而，分离的谐波混频器和倍频器会导致电路形式复杂，成本增加，更不利于系统集成。对现有技术进行了国内外数据库的检索。专利申请号为02107141.1的“微波及毫米波四次谐波混频器”，公开日期2003年9月24日。介绍了一种基于二极管对的四次谐波混频器，该专利技术专利在传统谐波混频器结构的基础上引入了微带紧凑谐振单元技术，使其具有较好的闲频抑制和较低的转换损耗。然而，由于该专利技术专利只给出了二极管对的并联输出端口，而没有给出二极管对的串联输出结构或方案。专利申请号为201320412983.0的“一种多功能倍频器”，公开日期2013年12月25日。介绍了一种基于反向并联二极管对的多功能倍频器，该专利利能够同时输出二倍频信号和三倍频信号。但是该专利仅给出了单一信号激励下的工作状态，没有给出双信号激励下的工作状态。同时，该专利没有给出信号馈入二极管对所采用的隔直结构或方案，也没给出中频输出结构或输出方案。专利申请号为201410619126.7的“基于单片集成电路的太赫兹分谐波倍频混频装置”，公开日期2015年3月25日。介绍了一种以倍频输出信号作为本振的谐波混频器，该专利采用了两种类型的二极管，一种是用于倍频使用，另一种则用于谐波混频使用。然而，该专利没有给出倍频输出的结构或方案。另外，该专利采用的两种非线性二极管分别用于谐波混频和倍频，致使该专利的电路结构相对复杂。QuanXue在“IEEETRANSACTIONSONMICROWAVETHEORYANDTECHNIQUES,VOL.51,NO.5,MAY2003”中名为“LowConversion-LossFourthSubharmonicMixersIncorporatingCMRCforMillimeter-WaveApplications”提出了一种基于肖特基二极管对的低损耗毫米波四次谐波混频电路，该器件利用反向并联二极管对的抑制特定谐频特性和CMRC的带阻特性使得该结构有很好的抑制闲频的特点。然而，因为该结构注重于闲频的抑制以获得良好的谐波混频性能，所以该结构实现不了同时具有谐波混频功能和射频功能的器件。上述所检索到的论文和专利均从不同的方面阐述了肖特基二极管对在倍频电路和混频电路之中的运用，然而并没有介绍或者给出能够实现倍频功能和谐波混频功能的器件方法或者结构。
技术实现思路
本专利技术提供一种谐波混频倍频电路，结构简单，易于实现，提高了系统的集成度和可靠性，提升了本振信号的性能，有效的降低了成本。为了达到上述目的，本专利技术提供一种谐波混频倍频电路，该谐波混频倍频电路具体包含：微带“十字结”线，其具有四个端接点：a端、b端、c端和d端，其中a端和c端在同一直线上，b端和d端在同一直线上；肖特基二极管对，其包含第一肖特基二极管和第二肖特基二极管，第一肖特基二极管的负极连接微带“十字结”线的b端，第二肖特基二极管的正极连接微带“十字结”线的d端；本振输入组件，其连接微带“十字结”线的a端；射频输入组件，其连接微带“十字结”线的c端；过孔接地微带线，其连接第一肖特基二极管的正极；倍频输出组件，其连接第二肖特基二极管的负极；中频输出组件，其连接射频输入组件。所述的本振输入组件包含：本振输入端口；本振输入微带耦合器，其一端连接本振输入端口；第一本振输入匹配微带线，其一端连接本振输入微带耦合器的另一端；第一开路线，其一端连接第一本振输入匹配微带线的另一端；第二本振输入匹配微带线，其一端连接第一本振输入匹配微带线的另一端，其另一端连接微带“十字结”线的a端。所述的射频输入组件包含：第一射频输入匹配微带线，其一端连接微带“十字结”线的c端；第四开路线，其一端连接第一射频输入匹配微带线的另一端；第二射频输入匹配微带线，其一端连接第一射频输入匹配微带线的另一端；射频输入微带耦合器，其一端连接第二射频输入匹配微带线的另一端；射频输入端口，其连接射频输入微带耦合器的另一端。所述的倍频输出组件包含：第一倍频输出匹配微带线，其一端连接第二肖特基二极管的负极；第二开路线，其一端连接第一倍频输出匹配微带线的另一端；第三开路线，其一端连接第一倍频输出匹配微带线的另一端；第二倍频输出匹配微带线，其一端连接第一倍频输出匹配微带线的另一端；倍频输出端口，其连接第二倍频输出匹配微带线的另一端。所述的中频输出组件包含：微带低通滤波器，其一端连接第二射频输入匹配微带线的另一端；中频输出端口，其连接微带低通滤波器的另一端。所述的第一开路线和第三开路线的长度为射频信号波长的四分之一，所述的第二开路线和第四开路线的长度为本振信号波长的四分之一。本专利技术采用一对肖特基二极管实现具有谐波混频功能和倍频功能，取代了现有收发系统所采用的谐波混频器和倍频器，结构简单，易于实现，提高了系统的集成度和可靠性，所需的本振频率只有基波混频本振频率的一半，可以大大降低本振频率，从而提升本振信号的性能，有效的降低成本，故本专利技术可以运用于微波毫米波收发系统中。附图说明图1是本专利技术提供的一种谐波混频倍频电路的结构示意图。图2是本专利技术提供的谐波混频倍频电路的倍频输出频谱。图3是本专利技术提供的谐波混频倍频电路的中频输出频谱。具体实施方式以下根据图1～图3，具体说明本专利技术的较佳实施例。如图1所示，本专利技术提供一种谐波混频倍频电路，其基于肖特基二极管对实现，该谐波混频倍频电路具体包含：微带“十字结”线12，其具有四个端接点：a端、b端、c端和d端，其中a端和c端在同一直线上，b端和d端在同一直线上；肖特基二极管对10，其包含第一肖特基二极管和第二肖特基二极管，第一肖特基二极管的负极连接微带“十字结”线12的b端，第二肖特基二极管的正极连接微带“十字结”线12的d端；本振输入组件，其连接微带“十字结”线12的a端；射频输入组件，其连接微带“十字结”线12的c端；过孔接地微带线5，其连接第一肖特基二极管的正极；倍频输出组件，其连接第二肖特基二极管的负极；中频输出组件，其连接射频输入组件。进一步地，所述的本振输入组件包含：本振输入端口17；本振输入微带耦合器1，其一端连接本振输入端口17；第一本振输入匹配微带线2，其一端连接本振输入微带耦合器1的另一端；第一开路线3，其一端连接第一本振输入匹配微带线2的另一端；第二本振输入匹配微带线4，其一端连接第一本振输入匹配微带线2的另一端，其另一端连接微带“十字结”线12的a端。所述的射频输入组件包含：第一射频输入匹配微带线13，其一端连接微带“十字结”线12的c端；第四开路线11，其一端连接第一射频输入匹配微带线13的另一端；第二射频输入匹配微带线14，其一端连接第一射频输入匹配微带线13的另一端；射频输入微带耦合器15，其一端连接第二射频输入匹配微带线14的另一端；射频输入端口18，其连接射频输入微带耦合器15的另一端。所述的倍频输出组件包含：第一倍频输出匹配微带线7，其一端连接第二肖特基二极管的负极；第二开路线6，其一端连接第一倍频输出匹配微带线7的另一端；第三开路线9，其一端连接第一倍频输出匹配微带线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐波混频倍频电路，其特征在于，该谐波混频倍频电路具体包含：微带“十字结”线（12），其具有四个端接点：a端、b端、c端和d端，其中a端和c端在同一直线上，b端和d端在同一直线上；肖特基二极管对（10），其包含第一肖特基二极管和第二肖特基二极管，第一肖特基二极管的负极连接微带“十字结”线（12）的b端，第二肖特基二极管的正极连接微带“十字结”线（12）的d端；本振输入组件，其连接微带“十字结”线（12）的a端；射频输入组件，其连接微带“十字结”线（12）的c端；过孔接地微带线（5），其连接第一肖特基二极管的正极；倍频输出组件，其连接第二肖特基二极管的负极；中频输出组件，其连接射频输入组件。

【技术特征摘要】
1.一种谐波混频倍频电路，其特征在于，该谐波混频倍频电路具体包含：微带“十字结”线（12），其具有四个端接点：a端、b端、c端和d端，其中a端和c端在同一直线上，b端和d端在同一直线上；肖特基二极管对（10），其包含第一肖特基二极管和第二肖特基二极管，第一肖特基二极管的负极连接微带“十字结”线（12）的b端，第二肖特基二极管的正极连接微带“十字结”线（12）的d端；本振输入组件，其连接微带“十字结”线（12）的a端；射频输入组件，其连接微带“十字结”线（12）的c端；过孔接地微带线（5），其连接第一肖特基二极管的正极；倍频输出组件，其连接第二肖特基二极管的负极；中频输出组件，其连接射频输入组件。2.如权利要求1所述的谐波混频倍频电路，其特征在于，所述的本振输入组件包含：本振输入端口（17）；本振输入微带耦合器（1），其一端连接本振输入端口（17）；第一本振输入匹配微带线（2），其一端连接本振输入微带耦合器（1）的另一端；第一开路线（3），其一端连接第一本振输入匹配微带线（2）的另一端；第二本振输入匹配微带线（4），其一端连接第一本振输入匹配微带线（2）的另一端，其另一端连接微带“十字结”线（12）的a端。3.如权利要求2所述的谐波混频倍频电路，其特征在于，所述的射频输入组件包含：第一射频输入匹配微带线（13），其一端连接微带“...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俐聪，刘永杰，徐晟，杨晓明，丁勇，苏坪，周宏雷，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31