应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路制造技术

本发明专利技术涉及微波频率合成领域，尤其涉及一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路，它包括低通滤波器、第一带通滤波器、二极管对匹配电路和第二带通滤波器，所述低通滤波器和第一带通滤波器的输出端均与二极管对匹配电路连接，所述二极管对匹配电路的输出端与第二带通滤波器连接。该电路利用微波二极管对X1的非线性效应，当低通滤波器和第一带通滤波器输入微波信号到二极管对匹配电路内时，会产生各种谐波，而二极管对X1的匹配电路对其他谐波分量进行抑制，使有用信号分量的输出功率较大，最后将有用信号分量通过第二带通滤波器滤波输出，达到将9.875GHz微波信号和1GHz的微波信号合成一个40.5GHz微波信号的目的。

【技术实现步骤摘要】
应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路
本专利技术涉及微波频率合成领域，尤其涉及一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路。
技术介绍
汞离子微波频标是目前性能指标最好的微波频标之一，其钟跃迁频率高达40.5GHz，线宽约为几十个毫赫兹。因此频率高达40.5GHz，分辨率必须达到毫赫兹量级的微波频率是汞离子微波频标的关键技术之一。在现有的频率合成技术中，常用到基于锁相环的倍频技术，利用该技术能够很方便的合成几GHz甚至十几GHz的微波信号，而基于DDS与锁相环相结合的倍频技术能够使合成的微波信号的频率分辨率达到亚毫赫兹量级，但是只利用这些技术都无法合成满足汞离子微波频标所需的频率高达40.5GHz、分辨率毫赫兹量级的微波信号。现有的商品化的仪器，由于其频率范围非常宽，导致商品仪器结构非常复杂、体积大、功耗高等缺点，无法满足汞离子微波频标的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路。它能将9.875GHz微波信号和1GHz的微波信号合成一个40.5GHz微波信号，满足汞离子微波频标。本专利技术的技术方案为：一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路，包括低通滤波器、第一带通滤波器、二极管对匹配电路和第二带通滤波器，所述低通滤波器和第一带通滤波器的输出端均与二极管对匹配电路连接，所述二极管对匹配电路的输出端与第二带通滤波器连接。进一步的，所述的二极管对匹配电路包括二极管对X1，所述二极管对X1的一端依次连接有微带线TL10、TL9和TL8，所述二极管对X1的另一端连接有微带线TL11，所述的微带线TL11另一端并联连接有微带线TL12和TL17，微带线TL17另一端连接有微带线TL18，微带线TL12另一端连接有微带线TL13，所述的微带线TL9与TL10之间并联连接有终端开路微带线TL24、TL25，所述微带线TL8和TL9之间连接有终端开路微带线TL23，所述微带线TL17和TL18之间并联连接有终端开路微带线TL26、TL27，所述的微带线TL12和TL13之间并联连接有终端开路微带线TL28和TL29。进一步的，所述低通滤波器包括由微带线串联连接组成的第一微带线组，所述的第一微带线组一端与低通滤波器输入端连接，另一端与二极管对匹配电路的微带线TL8连接。进一步的，所述第一带通滤波器包括由微带线串联组成的第二微带线组、由微带耦合线串联组成的第一微带耦合线组和微带线TL14，所述的第二微带线组、第一微带耦合线组和微带线TL14依次连接，所述的第二微带线组与第一带通滤波器输入端连接，所述微带线TL14与二极管对匹配电路的微带线TL13连接。进一步的，所述第二带通滤波器包括由微带线串联组成的第三微带线组、由微带耦合线串联组成的第二微带耦合线组和由微带线串联连接组成的第四微带线组，所述的第三微带线组、第二微带耦合线组和第四微带线组依次连接，所述第三微带线组与二极管对匹配电路的微带线TL18连接，所述第四微带线组与第二带通滤波器输出端连接。本专利技术的有益效果为：该电路利用微波二极管对X1的非线性效应，当低通滤波器和第一带通滤波器输入微波信号到二极管对匹配电路内时，会产生各种谐波，而二极管对X1的匹配电路对其他谐波分量进行抑制，使有用信号分量的输出功率较大，最后将有用信号分量通过第二带通滤波器滤波输出，达到将9.875GHz微波信号和1GHz的微波信号合成一个40.5GHz微波信号的目的。而第一带通滤波器、和第二带通滤波器的滤波作用使微波信号在输入时能够滤除不需要的频率分量，输出时滤除不需要的谐波分量，提高了输出微波信号的质量。附图说明图1为本专利技术电路图；图中：1—低通滤波器，2—第一带通滤波器，3—二极管对匹配电路，4—第二带通滤波器，5—低通滤波器输入端，6—第一带通滤波器输入端，7—第二带通滤波器输出端，8—第一微带线组，9—第二微带线组，10—第一微带耦合线组，11—第三微带线组，12—第二微带耦合线组，13—第四微带线组。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术的应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路包括低通滤波器1、第一带通滤波器2、二极管对匹配电路3和第二带通滤波器4，低通滤波器1和第一带通滤波器2的输出端均与二极管对匹配电路3连接，二极管对匹配电路3的输出端与第二带通滤波器4连接。二极管对匹配电路3包括二极管对X1，二极管对X1的一端依次连接有微带线TL10、TL9和TL8，二极管对X1的另一端连接有微带线TL11，微带线TL11另一端并联连接有微带线TL12和TL17，微带线TL17另一端连接有微带线TL18，微带线TL12另一端连接有微带线TL13，微带线TL9与TL10之间并联连接有终端开路微带线TL24、TL25，微带线TL8和TL9之间连接有终端开路微带线TL23，微带线TL17和TL18之间并联连接有终端开路微带线TL26、TL27，微带线TL12和TL13之间并联连接有终端开路微带线TL28和TL29。低通滤波器1包括由微带线TL1—TL7依次串联连接的第一微带线组8，第一微带线组8一端的微带线TL1与低通滤波器输入端5连接，另一端的微带线TL7与二极管对匹配电路3的微带线TL8连接。第一带通滤波器2包括由微带线TL15和TL16串联组成的第二微带线组9、由微带耦合线CLin1—CLin3依次串联组成的第一微带耦合线组10和微带线TL14，第二微带线组8的微带线TL16与第一带通滤波器输入端6连接，微带线TL15与第一微带耦合线组10的微带耦合线CLin3连接，微带耦合线CLin1和微带线TL14连接，微带线TL14与二极管对匹配电路3的微带线TL13连接。第二带通滤波器4包括由微带线TL19和TL20串联组成的第三微带线组11、由微带耦合线CLin4—CLin6依次串联组成的第二微带耦合线组12和由微带线TL21和TL22串联连接组成的第四微带线组13，第三微带线组11的微带线TL19与二极管对匹配电路3的微带线TL18连接，微带线TL20与第二微带耦合线组12的微带耦合线CLin4连接，微带耦合线CLin6与第四微带线组13的微带线TL21连接，微带线TL22与第二带通滤波器输出端7连接。本专利技术的工作原理如下：当低通滤波器输入端5(P1端口)输入f1＝1GHz的微波信号(可窄范围调谐的高分辨率信号)，第一带通滤波器输入端6(P2端口)输入f2＝9.875GHz的微波信号时，二极管对X1进行非线性作用后，会产生各种谐波。其中的谐波分量有4*f2+f1频率分量，二极管对X1的匹配电路会对其他谐波分量进行抑制，使有用信号分量的输出功率较大。低通滤波器1和第一带通滤波器2可以对输入的信号进行滤波，以免引入其他不需要的频率分量。由于二极管对X1会产生多种谐波分量，采用第二带通滤波器4可以滤掉其他的谐波分量，与有用信号频率相隔最近的谐波分量为4*f2-f1，这里选择f2＝9.875GHz，f1＝1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路，其特征在于：包括低通滤波器(1)、第一带通滤波器(2)、二极管对匹配电路(3)和第二带通滤波器(4)，所述低通滤波器(1)和第一带通滤波器(2)的输出端均与二极管对匹配电路(3)连接，所述二极管对匹配电路(3)的输出端与第二带通滤波器(4)连接。

【技术特征摘要】
1.一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路，其特征在于：包括低通滤波器(1)、第一带通滤波器(2)、二极管对匹配电路(3)和第二带通滤波器(4)，所述低通滤波器(1)和第一带通滤波器(2)的输出端均与二极管对匹配电路(3)连接，所述二极管对匹配电路(3)的输出端与第二带通滤波器(4)连接；所述的二极管对匹配电路(3)包括二极管对X1，所述二极管对X1的一端依次连接有微带线TL10、TL9和TL8，所述二极管对X1的另一端连接有微带线TL11，所述的微带线TL11另一端并联连接有微带线TL12和TL17，微带线TL17另一端连接有微带线TL18，微带线TL12另一端连接有微带线TL13，所述的微带线TL9与TL10之间并联连接有终端开路微带线TL24、TL25，所述微带线TL8和TL9之间连接有终端开路微带线TL23，所述微带线TL17和TL18之间并联连接有终端开路微带线TL26、TL27，所述的微带线TL12和TL13之间并联连接有终端开路微带线TL28和TL29。2.如权利要求1所述的一种应用于汞离子微波频标的四次谐波混频器电路，其特征在于：所述低通滤波器(1)包括由微带线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈义和，佘磊，李交美，
申请(专利权)人：中国科学院武汉物理与数学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42