高频信号的平衡式串联混频器制造技术

平衡式串联混频器，其具有平衡－不平衡变压器（１０）、两个二极管（２０，２２）和用于由所述二极管所产生的混合产物的有用信号抽头（４８），该平衡－不平衡变压器（１０）在一侧具有ＨＦ源端口和天线端口而在另一侧具有两个二极管端口，所述两个二极管（２０，２２）分别连接在二极管端口之一与ＨＦ接地（２４，２６）之间，该混合产物由经过天线端口所输送的ＨＦ信号和由经过ＨＦ源端口所输送的ＨＦ信号的部分所组成，其特征在于，分别经过连接到ＨＦ接地（２４，２６）侧上的偏压馈线（５０，５２）来对所述二极管（２０，２２）加偏压，所述二极管在直流方面与有用信号抽头（４８）并且与连接到ＨＦ源端口和天线端口上的线路（３４，４２）分开，以及两个偏压馈线（５０，５２）具有相互对称地构造的低通滤波器（５４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种平衡式串联混频器(balancierter Serienmischer )，该平衡式串联混频器具有平衡-不平衡变压器 (Balun-Transformer)、两个二极管和用于由所述二极管所产生的混 合产物(Mischprodukt)的有用信号抽头(Nutzsignalabgrif f )，该 平衡-不平衡变压器在一側具有HF源端口和天线端口而在另一側具有 两个二极管端口 ，所述两个二极管分别连接在二极管端口之一和HF接 地之间，该混合产物由经过天线端口所输送的HF信号并且由经过HF 源端口所输送的HF信号的部分所组成.
技术介绍
由DE 196 10 850 Cl公知一种该类型的串联混频器.这种串联混频器例如被采用在汽车中的距离警报系统和调节系统 的雷达传感器中.在具有单静态的(monostatisch)天线方案的雷达 传感器中，同一个天线被用于发射雷达信号和用于接收雷达回波.串 联混频器于是用来将经过HF源端口所输送的信号向天线转交，并同 时将由天线所接收到的信号与经过HF源端口所输送的信号的部分进行 混合.混合产物则是一种中频信号，该中频信号的频率给出了所发射 的信号和所接收的信号之间的频率差.该中频信号提供了关于在雷达 目标上反射所发射的信号时发生的多普勒频移的信息和因此关于雷达 目标的相对速度的信息，并且只要如在FMCW雷达(调频连续波 (Frequency Modulated Continuous Wave ))的情况下那样斜面形地 调制了所发射信号的频率，该中频信号也就提供了关于雷达信号的运 行时间的信息和因此关于雷达目标的距离的信息.在DE 102 35 338 Al中，对于该使用目的说明了 一种不平衡的混 频器，该不平衡的混频器只具有唯一的用于使高频信号混合的非线性 二极管.在这种混频器中，通过有用信号抽头来输送用于对二极管加 偏压的直流电压(偏压(Bias))，以致可以优化二极管的工作点. 如果高频信号具有不满足于二极管的所谓的自偏压(Self-Bias)的相对小的功率，则这是有利的.可是，在另一方面，这种不平衡的混频器具有它也解调被包含在 高频信号中的振幅噪声的缺点，由此损害了有用信号的质量.为了仍然获得噪声足够少的有用信号，因此必须采用噪声极端少的HF源，例 如采用基于波导管的耿氏振荡器.可是，这种振荡器比较昂费，并且 此外要求复杂的平衡过程，由此进一步提高了制造成本.在成本观点下，因此有利地会是采用公知的MMIC振荡器(微波单 片集成电路(Microwave Monolithic Integrated Circuits))而不 是采用耿氏振荡器.可是，这些MMIC振荡器具有较高的振幅噪声.
技术实现思路
本专利技术的任务因此是提出一种平衡式串联混频器，该平衡式串联 混频器一方面可以与较小功率的HF源相结合来被采用而另一方面实现 了振幅噪声的有效抑制.通过开头所述类型的平衡式串联混频器来解决该任务，在该平衡 式串联混频器中，分別通过连接到HF接地側上的偏压馈线来对二极管 加偏压，二极管在直流方面与有用信号抽头并且与连接到HF源端口和 天线端口上的线路分开，并且两个偏压馈线具有相互对称构造的低通 滤波器，偏压馈线能够对两个二极管加偏压来以致这两个二极管在空栽运 行时已经在其最佳工作点附近工作.通过由HF源所馈入的比较小的功 率，于是达到了二极管的最佳工作点。低通滤波器防止了有用信号经 过偏压馈线而短路或衰减.由于有用信号抽头以及HF源和天线在直流 方面也与二极管退耦，所以确保了经过两个二极管之一所输送的偏 压直流完全经过另一二极管再次流走，以致相同电流流过两个二极管， 与在两个偏压馈线中对称构造低通滤波器相结合，因此确保了不干扰 平衡混频器的对称性，并且这是有效抑制振幅噪声的决定性条件.如果根据本专利技术的混频器例如被采用在雷达传感器中，则因此可 能将成本有利的、但是功率小的MMIC振荡器用作HF源，并仍然获得质量上优质的、尤其是噪声少的有用信号.在该应用情况下，天线端口被连接到雷达传感器的天线上，由此 解释了名称"天线端口".可是，本专利技术的应用范图不应由此局限于以下情况在这些情况下，天线真实地被连接到该端口上.在从属权利要求中说明了本专利技术的有利的扩展方案.优选地通过串联电容来实现有用信号抽头的直流退耦.为了在直流方面将混频器与连接到HF源端口和天线端口上的HF 线路分开，优选地采用四分之一波长线路耦合器.在两个偏压馈线中对称地构造低通滤波器优选地涉及RC网络，这 些RC网络的对称调节过的电阻于是同时允许调节偏压.优选地以条形导线技术来实施并且可以通过环形波导(Rat-Race ) 耦合器或者正交耦合器(Quadraturkoppler)来构成平衡-不平衡变压 器(balanced to unbalanced transformer) , 二极管优选地经过匹 配网络与平衡-不平衡变压器相连接，这些匹配网络允许二极管的准确 的调谐或受控制的失调.附图说明在附困中示出了并在以下的说明中详细阐述了本专利技术的实施例.图1示出了根据本专利技术的串联混频器的电路图；和图2示出了按照图l的串联混频器中的平衡-不平衡变压器的放大图.具体实施例方式图1中所示出的平衡式串联混频器具有平衡-不平衡变压器10，该 平衡-不平衡变压器10在所示出的实例中通过以条形导线技术构造的 正交耦合器来构成.在图2中再次放大示出的该平衡-不平衡变压器IO 具有四个以矩形配置互相连接的端口，即HF源端口 12、天线端口 " 和两个二极管端口 16、 18，这两个二极管端口 16、 18中的一个二极管 端口位于HF源端口 12对面，而另一个二极管端口位于天线端口 14对 面.此外，图1中所示出的混频器还具有两个非线性的结构相同的二 极管20、 22，这些二极管20、 22以相反的极性被连接在平衡-不平衡 变压器10的相应的HF接地24、 26与二极管端口 16、 18之一之间. 相应的匹配网络28、 30被插入在二极管和二极管端口之间，平衡-不平衡变压器10的HF源端口 12经过四分之一波长线路耦合器32与线路34相连接，该线路34经过输入端36与HF源(例如MMIC 振荡器38)相连接.平衡-不平衡变压器10的天线端口 14通过其它的四分之一波长线 路耦合器40与线路42相连接，该线路42经过输入和输出端44与天 线46相连接，这里仅用点划线勾画出MMIC振荡器38和天线46,因为 MMIC振荡器38和天线46不是混频器的组成部分.被构造为正交耦合器的平衡-不平衡变压器10具有以下特性如 果在两个二极管端口 16、 18上施加相同的阻抗，则该平衡-不平衡变 压器10与其HF源端口 12和天线端口 14相匹配.这里能借助二极管 20、 22来实现该匹配，由MMIC振荡器38所产生的HF信号经过线路34被输送给HF源端 口 12，并且经过两个匹配网络28、 30被转交给二极管20、 22.按照 二极管22、 24的调谐而定，反射了该信号中的较大或较小的部分，并 经过平衡-不平衡变压器10将该信号中的较大或较小的部分馈入线路 42中，而且最终馈入天线46中。由天线46所接收的HF信号经过线路42和平衡-不平衡变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】
平衡式串联混频器，其具有平衡－不平衡变压器（１０）、两个二极管（２０，２２）和用于由所述二极管所产生的混合产物的有用信号抽头（４８），该平衡－不平衡变压器（１０）在一侧具有ＨＦ源端口（１２）和天线端口（１４）而在另一侧具有两个二极管端口（１６，１８），所述两个二极管（２０，２２）分别连接在二极管端口（１６，１８）之一与ＨＦ接地（２４，２６）之间，该混合产物由经过天线端口（１４）所输送的ＨＦ信号和由经过ＨＦ源端口（１２）所输送的ＨＦ信号的部分所组成，其特征在于，分别经过连接到ＨＦ接地（２４，２６）侧上的偏压馈线（５０，５２）来对所述二极管（２０，２２）加偏压，所述二极管在直流方面与有用信号抽头（４８）并且与连接到ＨＦ源端口（１２）和天线端口（１４）上的线路（３４，４２）分开，以及两个偏压馈线（５０，５２）具有相互对称地构造的低通滤波器（５４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D斯坦巴克，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]