基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器，包括工作在基频的第一振荡单元和第二振荡单元，以及同时工作于基频和二倍频的功分器，两个振荡单元的输出端与功分器的输入端相连。本发明专利技术利用工作在基频的电路输出二倍频信号，提高了输出信号频率，利用两路振荡信号功率合成，提高了信号输出功率；具有体积小、性能优异、成本低等优点，适用于微波频段的通信、雷达、仪器测量等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波毫米波
，特别是一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器。
技术介绍
20世纪60年初，因为体效应器件、雪崩管振荡器和晶体管振荡器的成功研制，微波半导体振荡器得到广泛研究和发展。介质谐振器振荡器是微波固态源的一种，其谐振网络主要由介质谐振器和微带线组成。介质谐振器采用高介电常数、低损耗的微波陶瓷材料制作而成，介电常数和Q值性能很好，加上体积小、温度稳定性好等优点，其一出现便获得很多研究者的青睐。研究者们相继研制了串联反馈型介质振荡器和并联反馈型介质振荡器这些工作于基频且输出基频信号的电路，但他们的输出信号频率受器件限制。后来又研制了工作于基频输出二倍频信号的推-推型介质振荡器电路，In-Bok Yom等在“Push–push Voltage Controlled Dielectric Resonator Oscillator Using a LTCCTechnology”中公开了一种推-推型介质振荡器，因为介质谐振器与微带的耦合不强，输出功率不理想，且因其振荡单元是串联反馈型介质振荡器，电路调试较困难。中国专利201410384957.0公开了一种差分推-推压控振荡器及信号产生装置，利用谐波抽取和倍频结合的方式实现了二倍频信号输出，但是其电路结构复杂，占用电路面积较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器。实现本专利技术目的的技术方案为：一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器，包括工作在基频的第一振荡单元和第二振荡单元，以及同时工作于基频和二倍频的功分器，两个振荡单元的输出端与功分器的输入端相连；所述功分器包括第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线、第六微带线和隔离电阻；所述功分器设置有三个端口，分别为第一端口、第二端口和第三端口，其中第二端口和第三端口作为功分器的输入端，分别与第一振荡单元和第二振荡单元的输出端相连，第一端口作为功分器的输出端；所述第三微带线、第四微带线和第五微带线的一端同时与功分器的第一端口相连，第四微带线的另一端开路或短路，第三微带线的另一端同时与第一微带线和第二微带线的一端相连，同时还与功分器的第二端口相连，第一微带线的另一端开路或短路，第二微带线的另一端与隔离电阻的一端相连，隔离电阻的另一端与第六微带线的一端及功分器的第三端口相连，第六微带线的另一端为开路或短路，第五微带线的另一端与功分器的第三端口相连。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术采用基频反相输出二倍频同相输出的双频功分器提取两路并联反馈型介质振荡器的二次谐波信号，在保证信号质量的前提下提高了电路的输出频率，利用功率合成技术提高了信号的功率。(2)本专利技术的功分器电路采用单节双臂结构，较传统双频异相功分器占用电路面积小。(3)本专利技术的功分器电路输出端口对称，因而便于电路安装。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本专利技术基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器的原理框图。图2是本专利技术基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器的电路原理图。图3是本专利技术实施例的实测S参数(│S11│、│S22│和│S33│)曲线图。图4是本专利技术实施例的实测S参数(│S21│、│S31│和│S23│)曲线图。图5是本专利技术实施例的实测相位参数曲线。具体实施方式结合图1，一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器，包括工作在基频的第一振荡单元和第二振荡单元，以及同时工作于基频和二倍频的功分器，两个振荡单元的输出端与功分器的输入端相连；所述功分器包括第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5、第六微带线6和隔离电阻R1；所述功分器设置有三个端口，分别为第一端口、第二端口和第三端口，其中第二端口和第三端口作为功分器的输入端，分别与第一振荡单元和第二振荡单元的输出端相连，第一端口作为功分器的输出端；所述第三微带线3、第四微带线4和第五微带线5的一端同时与功分器的第一端口相连，第四微带线4的另一端开路或短路，第三微带线3的另一端同时与第一微带线1和第二微带线2的一端相连，同时还与功分器的第二端口相连，第一微带线1的另一端开路或短路，第二微带线2的另一端与隔离电阻R1的一端相连，隔离电阻R1的另一端与第六微带线6的一端及功分器的第三端口相连，第六微带线6的另一端为开路或短路，第五微带线5的另一端与功分器的第三端口相连。所述第一振荡单元和第二振荡单元结构相同，均为并联反馈型介质振荡器。第一振荡单元包括第七微带线7、第八微带线8、第九微带线9、第十微带线10、第十一微带线11、第十二微带线12、第十三微带线13、第十四微带线14、第十五微带线15、第十六微带线16、第十七微带线17、第十八微带线18、第十九微带线19、第二十微带线20、第二十一微带线21、第二十二微带线22、第二十三微带线23、第二十四微带线24、第二十五微带线25、第二十六微带线26、第二十七微带线27、第一晶体管T1、第一介质谐振器DR1、第一偏置电压V1、第二偏置电压V2和第一电容C1；所述第七微带线7的一端与第一晶体管T1的栅极相连，第七微带线7的另一端同时与第十四微带线14及第十三微带线13的一端相连，第十四微带线14的另一端与第十五微带线15及第十六微带线16的一端相连，第十五微带线15的另一端开路，第十六微带线16的另一端同时与第十七微带线17及第十八微带线18的一端相连，第十七微带线17的另一端开路，第十八微带线18的另一端接入第一偏置电压V1；第十三微带线13的另一端与第十二微带线12的一端相连，第十二微带线12的另一端开路；所述第一晶体管T1的源极接地，第一晶体管T1的漏极与第八微带线8的一端相连，第八微带线8的另一端与第九微带线9及第十九微带线19的一端相连，第十九微带线19的另一端与第二十微带线20及第二十一微带线21的一端相连，第二十微带线20的另一端开路，第二十一微带线21的另一端与第二十二微带线22及第二十三微带线23的一端相连，第二十二微带线22的另一端开路，第二十三微带线23的另一端接入第二偏置电压V2，第九微带线9的另一端与第十微带线10及第二十四微带线24的一端相连，第十微带线10的另一端与第十一微带线11的一端相连，第十一微带线11的另一端开路；第二十四微带线24的另一端同时与第二十五微带线2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器，其特征在于，包括工作在基频的第一振荡单元和第二振荡单元，以及同时工作于基频和二倍频的功分器，两个振荡单元的输出端与功分器的输入端相连；所述功分器包括第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三微带线(3)、第四微带线(4)、第五微带线(5)、第六微带线(6)和隔离电阻(R1)；所述功分器设置有三个端口，分别为第一端口、第二端口和第三端口，其中第二端口和第三端口作为功分器的输入端，分别与第一振荡单元和第二振荡单元的输出端相连，第一端口作为功分器的输出端；所述第三微带线(3)、第四微带线(4)和第五微带线(5)的一端同时与功分器的第一端口相连，第四微带线(4)的另一端开路或短路，第三微带线(3)的另一端同时与第一微带线(1)和第二微带线(2)的一端相连，同时还与功分器的第二端口相连，第一微带线(1)的另一端开路或短路，第二微带线(2)的另一端与隔离电阻(R1)的一端相连，隔离电阻(R1)的另一端与第六微带线(6)的一端及功分器的第三端口相连，第六微带线(6)的另一端为开路或短路，第五微带线(5)的另一端与功分器的第三端口相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器，其特征在于，包
括工作在基频的第一振荡单元和第二振荡单元，以及同时工作于基频和二倍频的功分
器，两个振荡单元的输出端与功分器的输入端相连；
所述功分器包括第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三微带线(3)、第四微带线
(4)、第五微带线(5)、第六微带线(6)和隔离电阻(R1)；
所述功分器设置有三个端口，分别为第一端口、第二端口和第三端口，其中第二端
口和第三端口作为功分器的输入端，分别与第一振荡单元和第二振荡单元的输出端相
连，第一端口作为功分器的输出端；
所述第三微带线(3)、第四微带线(4)和第五微带线(5)的一端同时与功分器的
第一端口相连，第四微带线(4)的另一端开路或短路，第三微带线(3)的另一端同时
与第一微带线(1)和第二微带线(2)的一端相连，同时还与功分器的第二端口相连，
第一微带线(1)的另一端开路或短路，第二微带线(2)的另一端与隔离电阻(R1)的
一端相连，隔离电阻(R1)的另一端与第六微带线(6)的一端及功分器的第三端口相
连，第六微带线(6)的另一端为开路或短路，第五微带线(5)的另一端与功分器的第
三端口相连。
2.根据权利要求1所述的基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振荡器，
其特征在于，所述第一振荡单元和第二振荡单元均为并联反馈型介质振荡器。
3.根据权利要求1或2所述的基于基频反相输出二倍频同相输出功分器的介质振
荡器，其特征在于，所述第一振荡单元和第二振荡单元结构相同；
第一振荡单元包括第七微带线(7)、第八微带线(8)、第九微带线(9)、第十微带
线(10)、第十一微带线(11)、第十二微带线(12)、第十三微带线(13)、第十四微带
线(14)、第十五微带线(15)、第十六微带线(16)、第十七微带线(17)、第十八微带
线(18)、第十九微带线(19)、第二十微带线(20)、第二十一微带线(21)、第二十二
微带线(22)、第二十三微带线(23)、第二十四微带线(24)、第二十五微带线(25)、
第二十六微带线(26)、第二十七微带线(27)、第一晶体管(T1)、第一介质谐振器(DR1)、
第一偏置电压(V1)、第二偏置电压(V2)和第一电容(C1)；
所述第七微带线(7)的一端与第一晶体管(T1)的栅极相连，第七微带线(7)的
另一端同时与第十四微带线(14)及第十三微带线(13)的一端相连，第十四微带线(14)
的另一端同时与第十五微带线(15)及第十六微带线(16)的一端相连，第十五微带线

\t(15)的另一端开路，第十六微带线(16)的另一端同时与第十七微带线(17)及第十
八微带线(18)的一端相连，第十七微带线(17)的另一端开路，第十八微带线(18)
的另一端接入第一偏置电压(V1)，第十三微带线(13)的另一端与第十二微带线(12)
的一端相连，第十二微带线(12)的另一端开路；所述第一晶体管(T1)的源极接地，
第一晶体管(T1)的漏极与第八微带线(8)的一端相连，第八微带线(8)的另一端与
第九微带线(9)及第十九微带线(19)的一端相连，第十九微带线(19)的另一端与
第二十微带线(20)及第二十一微带线(21)的一端相连，第二十微带线(20)的另一
端开路，第二十一微带线(21)的另一端与第二十二微带线(22)及第二十三微带线(23)
的一端相连，第二十二微带线(22)的另一端开路，第二十三微带线(23)的另一端接
入第二偏置电压(V2)，第九微带线(9)的另一端与第十微带线(10)及第二十四微带
线(24)的一端相连，第十微带线(10)的另一端与第十一微带线(11)的一端相连，
第十一微带线(11)的另一端开路；第二十四微带线(24)的另一端同时与第二十五微
带线(25)和第二十六微带线(26)的一端相连，第二十五微带线(25)的另一端开路，
第二十六微带线(26)的另一端与第一电容(C1)的一端相连，第一电容(C1)的另一
端与第二十七微带线(27)的一端相连，第二十七微带线(27)的另一端与功分器的第
二端口相连；所述第十一微带线(11)和第十二微带线(12)的两个开路端对齐且相互
平行设置，所述第一介质谐振器(DR1)设置在第十一微带线(11)和第十二微带线(12)
的中心位置；
第二振荡单元包括第二十八微带线...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪晨，郑学政，吴文，吴昭，袁信安，刘天宇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32