CN103684269B - 一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器，包括上腔，下腔、中频输出连接器和电路；将所述电路装配在下腔，上腔用于与下腔配合组成波导结构，连接器设置在下腔中。采用上述方案，具备宽带可调谐的特性，提高了电路设计的灵活性，降低了对加工、装配一致性的要求，另外电路在具体的实现形式上采用的1毫米标准波导而不是减高波导，降低了加工难度和成本。
Description
技术领域
本发明属于1毫米次谐波混频器技术领域，尤其涉及的是一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器。
背景技术
1毫米频段位于毫米波的高频段和太赫兹的低频段，具有较宽的带宽、离子性、穿透性等特性，相关的技术应用涵盖了成像、宽带通信、化学和生物检测、空间通信等囊括了电子、信息、生命、国防、航天等多个行业。信号接收是这些应用系统开发关键技术之一，目前信号接收经常采用超外差式的方案，由于在1毫米频段无低噪声放大器，致使接收机的灵敏度，直接取决于混频器的噪声系数。目前1毫米频段的混频器依据本振频率选择的不同，分为基波混频器和谐波混频器两种，基波混频器具有较小的噪声系数，但对本振的要求较高，谐波混频器可大大降低对本振的要求，采用的谐波次数越高，本振的要求就越低，同样的噪声系数也就越大，综合考虑本振和噪声系数的要求，1毫米频段高灵敏度的接收机均采用次谐波混频的方案，主要采用悬带、探针相结合的电路，具体的电路实现形式如图1所示，射频信号经过减高波导输入，经探针、匹配电路和本振低通滤波器18偶合至非线性反向并联二极管20处，射频信号19经减高波导输入，经探针和匹配电路加到非线性反向并联二极管13处，混频的中频信号经中频滤波器输出17，该方案在设计中采用减高波导，提高了探针的性能指标，却增加了加工的难度和成本，同时基于上述的方案的混频电路，缺少调试单元，整个电路设计对于非线性器件模型的精准性及各种容差分析要求非常的高。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器。
本发明的技术方案如下：
一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器，其中，包括上腔，下腔、中频输出连接器和电路；将所述电路装配在下腔，上腔用于与下腔配合组成波导结构，中频输出连接器设置在下腔中。
所述的1毫米次谐波混频器，其中，所述上腔及所述下腔包括：定位销钉孔、法兰定位销钉孔、M2螺钉通孔、射频输入波导腔、本振输入波导腔、中频滤波器及探针微带装配腔；所述定位销钉孔用于实现上腔及下腔精准定位；所述法兰定位销钉孔，用于实现与其他波导连接件连接时的定位；所述M2螺钉通孔，用于上腔及下腔的固定；所述射频输入波导腔，用于形成射频输入的腔体；所述本振输入波导腔，用于形成本振波导输入的腔体；所述中频滤波器，用于中频信号的滤波；所述探针微带装配腔，用于装配探针。
所述的1毫米次谐波混频器，其中，所述下腔还包含中频输出阴头连接器，设置在下腔中，用于实现中频信号的输出。
所述的1毫米次谐波混频器，其中，所述中频输出连接器为3.5阴头连接器，由外导体、内导体、介质撑和套环组成，所述外导体与所述内导体及所述介质撑共同组成同轴连接器，所述同轴连接器与所述套环配合固定在下腔中。
所述的1毫米次谐波混频器，其中，所述电路，包含射频输入匹配单元、反向并联变阻二级管、调谐单元、本振输入单元和中频输出单元；射频输入匹配单元实现射频信号与反向并联变阻二级管的匹配，实现射频信号以较小的损耗馈送至反向并联变阻二级管，反向并联变阻二级管利用非线性实现射频信号的频谱搬移；所述调谐单元,用于实现混频器的调谐，弥补因反向并联变阻二级管的偏差和加工误差带来的影响；所述本振输入单元实现本振信号与反向并联变阻二级管的匹配和与射频信号的隔离，使得本振信号能以较小的损耗传输至反向并联变阻二级管处，同时抑制射频信号泄露到本振通道；所述中频输出单元,用于实现中频信号的输出，同时抑制本振信号泄漏到中频通道；射频信号经射频输入波导传输至微带探针处，经探针实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经射频输入匹配单元传输至反向并联二级管处，同样本振信号经本振输入波导实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经本振滤波器和匹配单元传输至反向并联二级管处，本振信号和射频信号经反向并联二级管进行混频，中频信号经中频Hammer滤波器经3.5阴头连接器输出。
所述的1毫米次谐波混频器，其中，所述调谐单元为一可调节电感，装配于二级管的射频通道中。
采用上述方案，继承了1毫米次谐波混频器噪声系数小的优势，同时具备宽带可调谐的特性，提高了电路设计的灵活性，降低了对加工、装配一致性的要求，另外电路在具体的实现形式上采用的1毫米标准波导而不是减高波导，降低了加工难度和成本，这些都使得发明提出的1毫米可调谐次谐波混频器，具有良好的可生产性。
附图说明
图1为现有技术中基于悬带的分谐波混频器示意图。
图2为本发明1毫米次谐波混频器的立体图。
图3为本发明1毫米次谐波混频器上腔示意图。
图4为本发明1毫米次谐波混频器下腔示意图。
图5为本发明1毫米次谐波混频器电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
本项目提出了一种新型的宽带可调谐1毫米次谐波混频器，整体结构如图2所示，主要由上腔1，下腔2、中频输出连接器3和图5所示的混频器电路构成，图3和图4为1毫米分谐波混频器的上腔和下腔的详图。混频器的电路装配在下腔2中。上腔1由本振输入波导腔4、射频输入波导腔5、中频滤波器腔体6和混频电路微带线部分腔体7构成。下腔由本振输入波导腔8、射频输入波导腔9、混频电路装配腔10和中频Hammer滤波器装配腔构成。混频电路，包含射频输入匹配部分12、反向并联二级管15、调谐单元13、本振输入单元14和中频输出单元16几部分。
具体的工作原理是混频器射频信号经射频输入波导(上腔3和下腔9对应构成的波导)和传输至微带探针处14，经探针实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经射频匹配单元传输至反向并联二级管15处，同样本振信号经本振输入波导(上腔4和下腔8对应构成的波导)实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经本振输入单元14的本振滤波器和匹配单元传输至反向并联二级管15处，本振信号和射频信号经反向并联二级管进行混频，中频信号经中频Hammer滤波器16经3.5阴头连接器3输出。调谐单元为一可调节电感13，装配于二级管的射频通道部分，用于实现非线性期间的直流回路，同时对因装配加工带来的工差和非线性器件带来的影响，提高混频器的带宽。
实施例2
在上述实施例的基础上，进一步，如图2-图5所示，对本发明进一步说明：一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器，其中，包括上腔1，下腔2、中频输出连接器3和电路；将所述电路装配在下腔2中，上腔1用于与下腔2配合组成波导结构，中频输出连接器设置在下腔中。
所述上腔1及包述下腔2包括：定位销钉孔、法兰定位销钉孔、M2螺钉通孔、射频输入波导腔、本振输入波导腔、中频滤波器及探针微带装配腔；所述定位销钉孔用于实现上腔及下腔精准定位；所述法兰定位销钉，用于实现与其他波导连接件连接时的定位；所述M2螺钉通孔，用于上腔及下腔的固定；所述射频输入波导腔，用于形成射频输入的腔体；所述本振输入波导腔，用于形成本振波导输入的腔体；所述中频滤波器，用于中频信号的滤波；所述探针微带装配腔体，用于装配探针。
所述下腔还包含用于中频输出阴头连接器，设置在下腔2中，用于实现中频信号的输出。
所述中频输出连接器为3.5阴头连接器，由外导体、内导体、介质撑和套环组成，所述外导体与所述内导体及所述介质撑共同组成同轴连接器，所述同轴连接器与所述套环配合固定在下腔中。
所述电路，包含射频输入匹配单元、反向并联变阻二级管15、调谐单元13、本振输入单元14和中频输出单元16；射频输入匹配单元实现射频信号与反向并联二级管的匹配，实现射频信号以较小的损耗馈送至反向并联二级管，反向并联二级管利用非线性实现射频信号的频谱搬移；所述调谐单元,用于实现混频器的调谐，弥补因反向并联变阻二级管的偏差和加工误差带来的影响；所述本振输入单元实现本振信号与反向并联二级管的匹配和与射频信号的隔离，使得本振信号能以较小的损耗传输至反向并联二级管处，同时抑制射频信号泄露到本振通道；所述中频输出单元,用于实现中频信号的输出，同时抑制本振信号泄漏到中频通道；射频信号经射频输入波导传输至微带探针处，经探针实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经射频匹配单元传输至反向并联二级管处，同样本振信号经本振输入波导实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经本振滤波器和匹配单元传输至反向并联二级管处，本振信号和射频信号经反向并联二级管进行混频，中频信号经中频Hammer滤波器经3.5阴头连接器输出。
所述调谐单元13为一可调节电感，装配于二级管的射频通道中。
采用上述方案，继承了1毫米次谐波混频器噪声系数小的优势，同时具备宽带可调谐的特性，提高了电路设计的灵活性，降低了对加工、装配一致性的要求，另外电路在具体的实现形式上采用的1毫米标准波导而不是减高波导，降低了加工难度和成本，这些都使得发明提出的1毫米可调谐次谐波混频器，具有良好的可生产性。
本发明的关键点有如下几项：
(1)可调谐性：增加可调谐电路，降低电路设计对各种实现工差和模型精准性的要求。
(2)可生产性：电路实现采用标准波导而不是减高波导，降低加工难度和成本，提高了可生产性。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种宽带可调谐1毫米次谐波混频器，其特征在于，包括上腔，下腔、中频输出连接器和电路；将所述电路装配在下腔，上腔用于与下腔配合组成波导结构，中频输出连接器设置在下腔中，所述电路，包含射频输入匹配单元、反向并联变阻二级管、调谐单元、本振输入单元和中频输出单元；射频输入匹配单元实现射频信号与反向并联变阻二级管的匹配，实现射频信号以较小的损耗馈送至反向并联变阻二级管，反向并联变阻二级管利用非线性实现射频信号的频谱搬移；所述调谐单元,用于实现混频器的调谐，弥补因反向并联变阻二级管的偏差和加工误差带来的影响；所述本振输入单元实现本振信号与反向并联变阻二级管的匹配和与射频信号的隔离，使得本振信号能以较小的损耗传输至反向并联变阻二级管处，同时抑制射频信号泄露到本振通道；所述中频输出单元,用于实现中频信号的输出，同时抑制本振信号泄漏到中频通道；射频信号经射频输入波导传输至微带探针处，经探针实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经射频输入匹配单元传输至反向并联变阻二级管处，同样本振信号经本振输入波导实现矩形波导TE10模至微带线准TEM模式的转换，经本振滤波器和匹配单元传输至反向并联变阻二级管处，本振信号和射频信号经反向并联变阻二级管进行混频，中频信号经中频Hammer滤波器经3.5阴头连接器输出。
2.如权利要求1所述的1毫米次谐波混频器，其特征在于，所述上腔及所述下腔包括：定位销钉孔、法兰定位销钉孔、M2螺钉通孔、射频输入波导腔、本振输入波导腔、中频滤波器及探针微带装配腔；所述定位销钉孔用于实现上腔及下腔精准定位；所述法兰定位销钉孔，用于实现与其他波导连接件连接时的定位；所述M2螺钉通孔，用于上腔及下腔的固定；所述射频输入波导腔，用于形成射频输入的腔体；所述本振输入波导腔，用于形成本振波导输入的腔体；所述中频滤波器，用于中频信号的滤波；所述探针微带装配腔，用于装配探针。
3.如权利要求2所述的1毫米次谐波混频器，其特征在于，所述中频输出连接器为3.5阴头连接器，由外导体、内导体、介质撑和套环组成，所述外导体与所述内导体及所述介质撑共同组成同轴连接器，所述同轴连接器与所述套环配合固定在下腔中。
4.如权利要求1-3任一项所述的1毫米次谐波混频器，其特征在于，所述调谐单元为一可调节电感，装配于二级管的射频通道中。
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (3)
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| Design of a 220-325GHz Odd Harmonic Mixer;Xiu Dai;《Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT), 2012 International Conference on》;20121231;第4卷;全文 * |
| W波段微带四次谐波混频器;贺悦;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20111215(第12期);第4.2.2节第1段第1-3行、第4段、第4.2.4.1节第1段第1-2行、第4.4节第1段第1行、第4.4.3节第3段，图4-1、4-5、4-48 * |
| 带有调谐电感的铌隧道结SIS准粒子混频器件;杨沛然等;《低温与超导》;19930531;第21卷(第2期);第3节第1段第1-6行，图1 * |
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