一种频率拓展器制造技术

本发明专利技术公开了一种频率拓展器，包括前置放大器、倍频器串联支路、分频器串联支路及多路选择器，其中，前置放大器输出端与多路选择器的一个输入端连接。倍频器串联支路上至少串联有一个倍频器，分频器串联支路上至少串联有一个分频器，倍频器串联支路中第一级倍频器的输入端、分频器串联支路中第一级分频器的输入端均与前置放大器的输出端连接。倍频器串联支路中所有倍频器的输出端和/或分频器串联支路中所有分频器的输出端与多路选择器的输入端一一对应连接。本发明专利技术采用上述结构，整体结构简单，切换方便，抗干扰能力强，功耗和成本低，体积小，易于集成和推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及频率源技术，具体是一种频率拓展器。
技术介绍
微波射频电路应用时常常会涉及到频率覆盖范围的拓展，即需要将频率向更高频率或更低频率拓展。目前在拓展频率覆盖范围时所配备的频率拓展器只能向更高或者更低的频率拓展，如需同时向高低频率拓展则需要多个不同器件搭建复杂的频率拓展系统，现今搭建的频率拓展系统普遍存在电路结构复杂、体积大、功耗大、成本高等问题，且不同输出频率之间干扰严重，切换困难，难于集成，不易推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种频率拓展器，其整体结构简单，切换方便，抗干扰能力强，功耗和成本低，体积小，易于集成和推广应用。本专利技术解决上述问题主要通过以下技术方案实现：一种频率拓展器，包括前置放大器、倍频器串联支路、分频器串联支路及多路选择器，所述前置放大器输出端与多路选择器的一个输入端连接；所述倍频器串联支路上至少串联有一个倍频器，所述分频器串联支路上至少串联有一个分频器，所述倍频器串联支路中第一级倍频器的输入端、分频器串联支路中第一级分频器的输入端均与前置放大器的输出端连接；所述倍频器串联支路中所有倍频器的输出端和/或分频器串联支路中所有分频器的输出端与多路选择器的输入端一一对应连接。本专利技术应用时，射频信号由前置放大器的输入端输入，经前置放大器放大处理后分别驱动倍频器、分频器及多路选择器，多路选择器选择其输入信号中的任意一路信号输出。本专利技术通过设置前置放大器，能增强本专利技术的灵敏度和动态范围，使得本专利技术能与外围电路有效匹配，并能增强对后级的驱动能力。作为本专利技术输出端口布设的第一种实施方式，进一步的，所述多路选择器设有四个输入端，所述倍频器串联支路中倍频器的数量为一个，所述分频器串联支路中分频器的数量为两个，两个分频器的输出端、前置放大器的输出端及倍频器的输出端四者与多路选择器的四个输入端一一对应连接。如此，本实施方式应用时，分频和倍频共享一路输出端口。作为本专利技术输出端口布设的第二种实施方式，进一步的，所述多路选择器设有四个输入端，所述倍频器串联支路中倍频器的数量为一个，所述分频器串联支路中分频器的数量为三个，三个分频器的输出端、前置放大器的输出端四者与多路选择器的四个输入端一一对应连接。如此，本实施方式应用时提供分频器输出端口和倍频器输出端口两路信号输出，驱动倍频器的信号经倍频器后直接由倍频器输出端输出。进一步的，所述多路选择器输出端的线路上串接有后置放大器。本专利技术通过设置后置放大器，使得本专利技术能与外围电路有效匹配，降低负载效应，并提供足够的输出功率。进一步的，所述前置放大器包括三个扇出缓冲器，三个扇出缓冲器的输出端与第一级倍频器的输入端、第一级分频器的输入端及多路选择器的一个输入端一一对应连接。进一步的，所述多路选择器包括差分对及控制差分对偏置电流通断的偏置电流控制电路，所述差分对的数量为多个，每个差分对配备有一个独立控制其偏置电流通断的偏置电流控制电路；所述多路选择器的输入端设置在差分对上，且每个差分对上对应设置有一个多路选择器输入端；所述多路选择器的输出端与所有差分对连接。本专利技术应用时，可通过偏置电流控制电路使得多路选择器中任意一个差分对的电流导通，以使得多路选择器选择一路输入信号输出。如此，控制多路选择器选择一路输入信号输出时操作便捷。本专利技术中各个差分对信号通道有独立的偏置电流控制电路，有利于各路差分对信号之间的隔离，防止非选通信号串扰到选通信号。进一步的，所述差分对包括两个NPN三极管，所述前置放大器输出端、倍频器输入输出端、分频器输入输出端及多路选择器输入输出端均为两条差分信号线，所述多路选择器输入端的两条差分信号线与两个NPN三极管的基极一一对应连接，多路选择器输出端的两条差分信号线与两个NPN三极管的集电极一一对应连接，多路选择器输出端的两条差分信号线分别连接有电阻，电阻另一端和直流电压源连接，两个NPN三极管的发射极相连并与偏置电流控制电路连接。如此，本专利技术应用时，多路选择器输入端输入的差分信号由两个NPN三极管组成的差分对放大后由多路选择器输出端的两条差分信号线输出。进一步的，所述多路选择器输出端的两条差分信号线连接的电阻与直流电压源连接的线路上串接有电感。其中，电感能提高信号在高频下的增益。进一步的，所述偏置电流控制电路包括一个NPN三极管、一个NMOS场效应管、一个电阻及直流偏置电压源，所述电阻两端分别与NPN三极管发射极和NMOS场效应管漏极连接，NPN三极管的基极与直流偏置电压源连接，NPN三极管的集电极与差分对连接；所述NMOS场效应管的源极接地，其栅极连接一个电阻，该电阻相对连接NMOS场效应管栅极端的另一端连接有用于输入高低电平来触发偏置电流控制电路通断的触发信号输入线。本专利技术应用时，当触发信号输入线输入高电平时偏置电流控制电路导通，偏置电流控制电路所控制的差分对的电流也导通；当触发信号输入线输入低电平时偏置电流控制电路截止，偏置电流控制电路所控制的差分对的电流断开。如此，本专利技术在控制差分对偏置电流通断时操作便捷。本专利技术将NMOS场效应管设于电压源和GND之间，有利于提高逻辑开关控制信号和差分对高频信号之间的隔离。本专利技术应用时，通过对各个偏置电流控制电路中NPN三极管的尺寸、NMOS场效应管的尺寸及电阻阻值的优化取值，使得各个差分对在导通情况下可具有不同的直流导通电流。这就使得在多路选择器选取频率相对较高(低)的差分对信号支路时，能提供较大(小)的直流导通电流，使频率拓展器的整体性能得到优化。进一步的，一种频率拓展器，还包括用于控制多路选择器中触发信号输入线输入高低电平、以及控制倍频器和分频器启闭的解码器。本专利技术应用时可由解码器生成高电平，使得多路选择器选择任意一路输入信号输出；本专利技术还可通过解码器产生逻辑控制开关信号，由逻辑控制开关信号控制未使用的倍频器和分频器关闭。如此，本专利技术应用时操作更加便捷。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术包括前置放大器、倍频器、分频器及多路选择器，其中，前置放大器输出端同时与倍频器输入端和多路选择器的一个输入端连接，分频器的数量为多个，每个分频器输出端均与多路选择器的输入端一一对应连接。本专利技术采用上述结构，整体结构简单，使用元器件少，便于实现，切换方便，抗干扰能力强，功耗和成本低，通过将倍频器和分频器集成为一体，体积小。如此，本专利技术便于推广应用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为图1中多路选择器的电路图；图3为图1所示频率拓展器对外接压控振荡器进行频率拓展应用时的结构示意图；图4为本专利技术实施例2的结构示意图；图5为图4所示频率拓展器对外接压控振荡器进行频率拓展应用时的结构示意图；图6为图4所示率拓展器在锁相环中应用时的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1：如图1所示，一种频率拓展器，包括前置放大器A1、倍频器串联支路、分频器串联支路、多路选择器及后置放大器A2，其中，多路选择器设有四个输入端和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率拓展器，其特征在于，包括前置放大器、倍频器串联支路、分频器串联支路及多路选择器，所述前置放大器输出端与多路选择器的一个输入端连接；所述倍频器串联支路上至少串联有一个倍频器，所述分频器串联支路上至少串联有一个分频器，所述倍频器串联支路中第一级倍频器的输入端、分频器串联支路中第一级分频器的输入端均与前置放大器的输出端连接；所述倍频器串联支路中所有倍频器的输出端和/或分频器串联支路中所有分频器的输出端与多路选择器的输入端一一对应连接。

【技术特征摘要】
1.一种频率拓展器，其特征在于，包括前置放大器、倍频器串联支路、分频器串联支路及多路选择器，所述前置放大器输出端与多路选择器的一个输入端连接；所述倍频器串联支路上至少串联有一个倍频器，所述分频器串联支路上至少串联有一个分频器，所述倍频器串联支路中第一级倍频器的输入端、分频器串联支路中第一级分频器的输入端均与前置放大器的输出端连接；所述倍频器串联支路中所有倍频器的输出端和/或分频器串联支路中所有分频器的输出端与多路选择器的输入端一一对应连接。2.根据权利要求1所述的一种频率拓展器，其特征在于，所述多路选择器设有四个输入端，所述倍频器串联支路中倍频器的数量为一个，所述分频器串联支路中分频器的数量为两个，两个分频器的输出端、前置放大器的输出端及倍频器的输出端四者与多路选择器的四个输入端一一对应连接。3.根据权利要求1所述的一种频率拓展器，其特征在于，所述多路选择器设有四个输入端，所述倍频器串联支路中倍频器的数量为一个，所述分频器串联支路中分频器的数量为三个，三个分频器的输出端、前置放大器的输出端四者与多路选择器的四个输入端一一对应连接。4.根据权利要求1所述的一种频率拓展器，其特征在于，所述多路选择器输出端的线路上串接有后置放大器。5.根据权利要求1所述的一种频率拓展器，其特征在于，所述前置放大器包括三个扇出缓冲器，三个扇出缓冲器的输出端与第一级倍频器的输入端、第一级分频器的输入端及多路选择器的一个输入端一一对应连接。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种频率拓展器，其特征在于，所述多路选择器包括差分对及控制差分对偏置电流通断的偏置电流控制电路，所述差分对...

【专利技术属性】
技术研发人员：章策珉，
申请(专利权)人：章策珉，
类型：发明
国别省市：上海;31