双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源制造技术

一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，属于频率源技术领域。所述双工移相推推介质振荡型频率源包括工作在基频的介质振荡模块，两个相同的、在基频和二次谐波频点处阻抗匹配的第一双频点阻抗匹配模块和第二双频点阻抗匹配模块，两个相同的、通带覆盖基频和二次谐波频点的第一双工器和第二双工器，两个相同的、工作在二次谐波频点的第一移相器和第二移相器，合路器。本发明专利技术通过使用双频点匹配电路，有效提高了二次谐波的输出功率，保证了电路顺利振荡；利用双工器使不同频点的信号分离，避免了基波信号的浪费，提高了谐波抑制；加入移相器对两路信号的相位进行调节，保证二次谐波相位匹配，从而解决电路差异导致相位恶化问题。导致相位恶化问题。导致相位恶化问题。

【技术实现步骤摘要】
双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源


[0001]本专利技术属于频率源
，具体涉及一种基波二次谐波双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，雷达、卫星通信技术在民用和军用领域得到广泛应用和技术革新，通信系统对频率源的要求越来越高，一方面是输出信号的频率提高，另一方面是信号相噪等指标要求的提升。为了满足需求，研究者们在直接振荡式介质振荡器的基础上设计了推推式介质振荡器。
[0003]推推式振荡器中的介质振荡模块产生的两路基波振荡信号相位相差180
°
，经过非线性器件作用输出后，两路输出信号中会产生多次谐波信号，其中两路信号中对应的偶次谐波同向、奇次谐波反向。那么经合路后奇次谐波抵消，输出功率增强的偶次谐波。推推式介质振荡器利用推推式结构一方面降低了相噪，另一方面利用二次谐波合路输出提高了输出频率和功率。
[0004]只有保证合路时两路信号中二次谐波相位相同，才能使输出信号相噪水平得到提高，减少杂散信号的产生，这就要求两个通路完全相同，产生的相移相同。但是由于各种因素导致器件、微带电路等存在差异，从而使得两路信号的相位产生差别，这成为了限制振荡器相噪性能的主要因素；而且介质振荡模块中的负阻晶体管在二次谐波处输出阻抗不匹配，导致二次谐波的输出信号功率低，也限制了振荡器的性能表现和应用；除此之外，两路基波信号相位相差180
°
，合路以后两路信号抵消，这也造成了基波信号能量的浪费。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对
技术介绍
存在的问题，提出了一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源。本专利技术通过使用双频点匹配电路，有效提高了二次谐波的输出功率，保证了电路顺利振荡；利用双工器使不同频点的信号分离，避免了基波信号的浪费，提高了谐波抑制；加入额外的移相器对两路信号的相位进行调节，保证二次谐波相位匹配，从而解决电路差异导致相位恶化问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，包括工作在基频的介质振荡模块1，两个相同的、能够在基频和二次谐波频点处阻抗匹配的第一双频点阻抗匹配模块2和第二双频点阻抗匹配模块3，两个相同的、通带覆盖基频和二次谐波频点的第一双工器4和第二双工器5，两个相同的、工作在二次谐波频点的第一移相器6和第二移相器7，合路器8；
[0008]所述介质振荡模块1包括介质谐振模块11、第一负阻晶体管模块12、第二负阻晶体管模块13，介质谐振模块11由介质柱01、第一耦合微带线02、第二耦合微带线03、第一匹配负载04和第二匹配负载05组成，第一耦合微带线02和第二耦合微带线03关于介质柱01平行
对称放置，介质柱01位于第一耦合微带线02和第二耦合微带线03之间；所述第一耦合微带线02的一端接第一匹配负载04，另一端接第一负阻晶体管模块12的输入端；所述第二耦合微带线03的一端接第二匹配负载05，另一端接第二负阻晶体管模块13的输入端；第一匹配负载04和第二匹配负载05接地且位于耦合微带线的同一侧；
[0009]所述第一负阻晶体管模块12的输出端与第一双频点阻抗匹配模块2的输入端相连，第二负阻晶体管模块13的输出端与第二双频点阻抗匹配模块3的输入端相连；第一双频点阻抗匹配模块2的输出端与第一双工器4的输入端相连，第二双频点阻抗匹配模块3的输出端与第二双工器5的输入端相连；所述第一双工器4的高频输出端与第一移相器6的输入端相连，第一双工器4的低频输出端接匹配负载；所述第二双工器5的高频输出端与第二移相器7的输入端相连，第二双工器5的低频输出端接匹配负载；
[0010]所述第一移相器6的输出端与合路器8的第一输入端相连，第二移相器7的输出端与合路器8的第二输入端相连；合路器8的输出端为信号输出端。
[0011]进一步的，所述第一负阻晶体管模块12和第二负阻晶体管模块13完全相同。
[0012]本专利技术提供的一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，工作原理为：
[0013]介质振荡模块产生的两路振荡信号反向(即相差180
°
)，经过负阻晶体管模块放大后会产生多次谐波，因此放大后的两路信号中对应的奇次谐波反向、偶次谐波同相。两路信号经过双频点阻抗匹配模块以后传输到下一级电路，因为双频点阻抗匹配模块的作用，基波、二次谐波最大功率传输到下一级电路，其他次谐波被下一级电路反射。因此在双工器的输入端得到含有基波、二次谐波的信号，且对应的基波反向、二次谐波同相。信号经过双工器后，将基波信号和二次谐波信号分离，基波信号输出至匹配负载，二次谐波信号输入到移相器进行相位调节后合路。只有合路时两路信号相位同相，才能保证输出信号杂散、相位噪声性能的优异，但是两路电路存在差异，导致两路信号合路时相位不同，这时通过调节移相器对两路信号的相位进行调节。最终输出具有超低相位噪声，功率提高的二次谐波信号。
[0014]本专利技术的有益效果为：
[0015]1、本专利技术提供的一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，双频点阻抗匹配模块一方面保证介质振荡模块顺利起振，另一方面将介质振荡模块与下一级电路在基波频率、二次谐波频率处进行匹配，保证了基波、二次谐波信号功率最大传输到下一级，提高了二次谐波信号的输出功率。
[0016]2、本专利技术提供的一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，采用双工器使基波信号和二次谐波信号分离，基波信号接匹配负载进一步输出利用，同时提高了谐波抑制。
[0017]3、本专利技术提供的一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，采用移相器对两路信号的相位进行调节，保证最终合路时二次谐波信号相位相同，从而解决了因器件、电路差异导致的相位噪声、谐波抑制恶化的问题。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例的电路原理图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，详细阐述本专利技术的技术方案。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例
[0022]实施例为一种基波二次谐波双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，图2为该实施例的电路原理图。其中第一负阻晶体管模块12和第二负阻晶体管模块13中的晶体管型号为BFU730F；第一双频点阻抗匹配模块2和第二双频点阻抗匹配模块3采用并联多支节匹配结构，能够在基波、二次谐波处进行阻抗匹配；第一双工器4和第二双工器5采用两路切比雪夫带通滤波器匹配相连结构，通带覆盖基波和二次谐波频点；第一移相器6和第二移相器7为基于分支线耦合器的反射式移相器，工作频率覆盖二次谐波频点；合路器8为Wil本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源，其特征在于，包括工作在基频的介质振荡模块(1)，两个相同的、在基频和二次谐波频点处阻抗匹配的第一双频点阻抗匹配模块(2)和第二双频点阻抗匹配模块(3)，两个相同的、通带覆盖基频和二次谐波频点的第一双工器(4)和第二双工器(5)，两个相同的、工作在二次谐波频点的第一移相器(6)和第二移相器(7)，合路器(8)；所述介质振荡模块(1)包括介质谐振模块(11)、第一负阻晶体管模块(12)、第二负阻晶体管模块(13)，介质谐振模块(11)由介质柱(01)、第一耦合微带线(02)、第二耦合微带线(03)、第一匹配负载(04)和第二匹配负载(05)组成，第一耦合微带线(02)和第二耦合微带线(03)关于介质柱(01)平行对称放置，介质柱(01)位于第一耦合微带线(02)和第二耦合微带线(03)之间；所述第一耦合微带线(02)的一端接第一匹配负载(04)，另一端接第一负阻晶体管模块(12)的输入端；所述第二耦合微带线(03)的一端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青慧，牛万金，刘凌彤，王明，樊鑫安，张怀武，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：