CN104242826B - 一种混频器及无线电收发系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混频器及无线电收发系统，解决了现有技术中的混频器用于超宽频的场景下仍然会存在使电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的技术问题。混频器包括：电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；非线性器件，用于基于电磁波信号和本振信号进行混频处理；中频信号输出端，用于输出非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；开路微带线，一端连接至中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到中频信号输出端的本振信号接地。

Description

一种混频器及无线电收发系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种混频器及无线电收发系统。

背景技术

随着无线频谱资源的匮乏，在无线通信中，开辟新的频带成为通信规划的重要目标。而混频器是无线电收发系统中的重要组成部分，针对无线电收发系统中的接收系统：天线接收的电磁波信号与电子系统的固定本振信号在混频器中进行混频处理产生固定的中频信号。因为电子系统所用本振信号的信号强度大，因此电子系统的本振信号耦合到混频器的中频信号输出端口就会降低电子系统的灵敏度和工作稳定性，所以本振信号和中频信号的隔离度混频器最重要的参数之一。

随着超宽频在无线通信中的应用，随之也带来了问题，比如针对无线电收发系统中的混频器，现有混频器只能针对很小频率范围内的本振信号进行隔离，而无法通过混频器对超宽频本振信号的隔离，因此，现有技术中的混频器用于超宽频的场景下仍然会存在使电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中混频器使电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的问题，本发明实施例通过提供一种混频器及无线电收发系统。

第一方面，本发明实施例提供的混频器，包括：

电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；

本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；

非线性器件，用于基于所述电磁波信号和所述本振信号进行混频处理；

中频信号输出端，用于输出所述非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；

开路微带线，一端连接至所述中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到所述中频信号输出端的本振信号接地。

优选的，所述开路微带线的长度为所述本振信号的1/4波长。

优选的，所述微带线区的渐变宽度范围与所述本振信号的频带宽度范围对应。

优选的，所述混频器还包括：

选频回路，用于对所述非线性器件所混频处理后的输出信号进行选频处理。

第二方面，本发明实施例提供的无线电收发系统，包括第一方面的所述混频器：

所述混频器包括：

电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；

本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；

非线性器件，用于基于所述电磁波信号和所述本振信号进行混频处理；

中频信号输出端，用于输出所述非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；

开路微带线，一端连接至所述中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到所述中频信号输出端的本振信号接地。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；非线性器件，用于基于电磁波信号和本振信号进行混频处理；中频信号输出端，用于输出非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；开路微带线，一端连接至中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到中频信号输出端的本振信号接地。由于开路微带线具有一渐变宽度范围的微带线区，在微带线区的不同宽度位置，能够针对不同频率的本振信号接地，因此整个微带线区能够对整个本振信号带宽范围内接地，即使是超宽频的本振信号，也可以设置对应渐变宽度范围的微带线区来对耦合的本振信号接地，实现了超宽频场景下本振信号与中频信号的完全隔离，避免了现有技术中的混频器使电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的技术问题，进而提高了混频器的灵敏度和工作稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例中的混频器的结构示意图；

图2为本发明实施例中的无线电收发系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种混频器及无线电收发系统，解决了现有技术中的混频器使电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的技术问题。

本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

通过设置具有一渐变宽度范围的微带线区的开路微带线连接到混频器中用于输出中频信号的中频信号输出端，因为渐变宽度范围的微带线区能够对一带宽范围内的本振信号接地，因此避免了混频器使用到超宽频的场景下本振信号是电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的技术问题，进而提供了混频器的灵敏度和工作稳定性。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

第一方面，本发明实施例提供的混频器10，参考图1所示，包括：电磁波信号接收端101，本振信号输入端102，非线性器件103，中频信号输出端104，以及开路微带线105。

继续参考图1所示，电磁波信号接收端101，用于接收天线所接收到的电磁波信号

本振信号输入端102，提供混频处理所需的本振信号。

非线性器件103，用于基于电磁波信号和本振信号进行混频处理；

中频信号输出端104，用于输出非线性器件103进行混频处理后所产生的中频信号；

开路微带线105，一端连接至中频信号输出端104，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区1051，用于对耦合到中频信号输出端104的本振信号接地。

优选的，开路微带线105的长度为本振信号的的1/4波长，当然，在具体实施过程中。微带线区1051的渐变宽度范围与本振信号的频带宽度范围对应。电磁波信号接收端101所接收的电磁波信号的频率范围越大，所需本振信号的频率范围越大，具体实施过程中，本领域技术人员可以知晓如何根据所接收的电磁波信号的频率设置所使用本振信号的频率，为了说明书的简洁，在此不进行详述。

具体来讲，微带线区1051中的不同宽度位置用于对不同频点进行接地。以便本振信号的全部频率范围在中频信号输出端104不产生电压。比如，微带线区1051的宽度范围从2mil～4mil渐变，则微带线区1051为具有第一斜角的三角形微带线区域，则可以对f1～f2的频段接地，微带线区1051的宽度范围从4mil～6mil渐变，则微带线区1051为与第一斜角不同的三角形微带线区域，可以对f2～f3的频段接地，则在具体实施过程中，根据所要接地的耦合到中频信号输出端104的本振信号的频率范围设置微带线1051的渐变宽度范围。

通过实验证明，本振信号在使用开路微带线105之后，耦合到中频信号输出端104的本振信号至少能够降低30dB。

优选的，参考图2所示，本发明实施例中的混频器还包括选频回路106，与非线性器件103连接，对非线性器件103所混频处理后的输出信号进行选频处理，然后再通过中频信号输出端104输出。

基于同一发明构思，本发明实施例提供的无线电收发系统，包括前述实施例描述的混频器10。

参考图2所示，天线20所接收的电磁波信号通过前期处理部件30的处理后通过电磁波信号接收端101输入到非线性器件103，具体来讲，前期处理部件30的处理包括前期处理部件30中的一次滤波、射频信号放大以及二次滤波。本振信号为通过本振信号振荡部件40中的本机振荡器以及本振信号滤波器之后得到的本振动信号，以通过本振信号输入端102输入到非线性器件103中。从而本振信号和电磁波信号在非线性器件103中进行混频处理。

进一步，无线电收发系统中的混频器的结构以及工作原理参考前述实施例中的描述混频器10，由于本实施例所介绍的无线电收发系统包括前述实施例所述的混频器，本领域所属技术人员能够了解本实施例的无线电收发系统的具体实施方式以及其各种变化形式。只要本领域所属技术人员实施的无线电收发系统包括前述发明实施例中描述混频器，都属于本申请所欲保护的范围。

上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于采用了电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；非线性器件，用于基于电磁波信号和本振信号进行混频处理；中频信号输出端，用于输出非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；开路微带线，一端连接至中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到中频信号输出端的本振信号接地。由于开路微带线具有一渐变宽度范围的微带线区，在微带线区的不同宽度位置，能够针对不同频率的本振信号接地，因此整个微带线区能够对整个本振信号带宽范围内接地，即使是超宽频的本振信号，也可以设置对应渐变宽度范围的微带线区来对耦合的本振信号接地，实现了超宽频场景下本振信号与中频信号的完全隔离，避免了现有技术中的混频器使电子系统的灵敏度和工作稳定性不高的技术问题，进而提高了混频器的灵敏度和工作稳定性。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种混频器，其特征在于，包括：

电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；

本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；

非线性器件，用于基于所述电磁波信号和所述本振信号进行混频处理；

中频信号输出端，用于输出所述非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；

开路微带线，一端连接至所述中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到所述中频信号输出端的本振信号接地，针对微带线区的宽度范围从2mil～4mil渐变，微带线区为具有第一斜角的三角形微带线区域，针对微带线区的宽度范围从4mil～6mil渐变，则微带线区为与第一斜角不同的三角形微带线区域。

2.如权利要求1所述的混频器，其特征在于，所述开路微带线的长度为所述本振信号的1/4波长。

3.如权利要求2所述的混频器，其特征在于，所述微带线区的渐变宽度范围与所述本振信号的频带宽度范围对应。

4.如权利要求1-3中任一权项所述的混频器，其特征在于，所述混频器还包括：

选频回路，用于对所述非线性器件所混频处理后的输出信号进行选频处理。

5.一种无线电收发系统，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一权项所述的混频器：

所述混频器包括：

电磁波信号接收端，用于接收天线所接收到的电磁波信号；

本振信号输入端，提供混频处理所需的本振信号；

非线性器件，用于基于所述电磁波信号和所述本振信号进行混频处理；

中频信号输出端，用于输出所述非线性器件进行混频处理后所产生的中频信号；

开路微带线，一端连接至所述中频信号输出端，另一端为具有一渐变宽度范围的微带线区，用于对耦合到所述中频信号输出端的本振信号接地。