CN116996023A - 宽带无源倍频器及芯片 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于单片微波集成电路技术领域，提供了宽带无源倍频器及芯片，该宽带无源倍频器包括：第一变压器巴伦、第一放大器、第二放大器、倍频单元和第二变压器巴伦，利用变压器巴伦实现宽带无源倍频器的宽带宽，通过相位相消技术，使信号的偶次谐波输出，奇次谐波被抑制，再经过第二变压器巴伦合成所需的二次谐波信号，抑制掉更高次的偶次谐波，提高了信号的频谱纯度。本申请实施例提供的宽带无源倍频器可同时兼顾宽带、高频以及高杂波抑制的效果。
Description
技术领域
本申请属于单片微波集成电路技术领域，尤其涉及宽带无源倍频器及芯片。
背景技术
随着微波技术的发展，微波倍频器广泛用于通信、雷达等微波系统中，是微波与毫米波通信领域中非常重要的电路之一。
高频信号源可以通过两种方式产生：直接使用高频振荡器产生，或者对低频振荡器的输出频率进行倍频获得。高频振荡器一般很难达到理想的相位噪声，因此在实际应用中为了得到高性能且稳定的高频微波信号，通常采用低频振荡器和倍频器的组合来实现。
由于倍频器存在较强的非线性，通常需要在输出级增加带通滤波器进行杂波抑制，但这极大地遏制了倍频器的宽带和高频指标。
发明内容
为克服相关技术中无法同时兼顾宽带、高频以及高杂波抑制的问题，本申请实施例提供了宽带无源倍频器及芯片。
本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种宽带无源倍频器，包括：第一变压器巴伦、第一放大器、第二放大器、倍频单元和第二变压器巴伦；
所述第一变压器巴伦的初级线圈的一端为所述宽带无源倍频器的输入端，所述第一变压器巴伦的初级线圈的另一端接地，所述第一变压器巴伦的次级线圈的一端连接所述第一放大器的输入端，所述第一变压器巴伦的次级线圈的另一端连接所述第二放大器的输入端；
所述第一放大器的输出端连接所述倍频单元的第一输入端，所述第二放大器的输出端连接所述倍频单元的第二输入端；
所述倍频单元的第一输出端连接所述第二变压器巴伦的初级线圈的一端，所述倍频单元的第二输出端连接所述第二变压器巴伦的初级线圈的另一端；
所述第二变压器巴伦的次级线圈的一端为所述宽带无源倍频器的输出端，所述第二变压器巴伦的次级线圈的另一端接地。
在一些实施例中，所述第一放大器与所述第二放大器采用相同的放大器。
在一些实施例中，所述宽带无源倍频器的两路差分电路的版图布局对称，其中一路差分电路为所述第一变压器巴伦的次级线圈的一端至所述倍频单元的第一输入端的电路，另一路差分电路为所述第一变压器巴伦的次级线圈的另一端至所述倍频单元的第二输入端的电路。
在一些实施例中，所述倍频单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
所述第一二极管的负极连接所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的负极，所述第四二极管的正极连接所述第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的正极；
所述倍频单元的第一输入端分别连接所述第一二极管的负极和所述第三二极管的正极，所述倍频单元的第二输入端分别连接所述第二二极管的负极和所述第四二极管的正极，所述第三二极管的负极和所述第四二极管的负极连接所述倍频单元的第一输出端，所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极连接所述倍频单元的第二输出端。
在一些实施例中，所述倍频单元包括第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管；
所述第五二极管的正极连接所述第七二极管的负极，所述第七二极管的正极连接所述第八二极管的正极，所述第八二极管的负极连接所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述第五二极管的负极；
所述倍频单元的第一输入端分别连接所述第五二极管的正极和所述第七二极管的负极，所述倍频单元的第二输入端分别连接所述第六二极管的正极和所述第八二极管的负极，所述第七二极管的正极和所述第八二极管的正极连接所述倍频单元的第一输出端，所述第五二极管的负极和所述第六二极管的负极连接所述倍频单元的第二输出端。
在一些实施例中，所述倍频单元中的二极管采用相同的肖特基二极管。
在一些实施例中，所述肖特基二极管采用GaAs pHEMT工艺。
在一些实施例中，所述第一变压器巴伦采用螺旋形Marchand巴伦结构。
在一些实施例中，所述第二变压器巴伦采用螺旋形Marchand巴伦结构。
第二方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括如第一方面任一项所述的宽带无源倍频器。
可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例包括第一变压器巴伦、第一放大器、第二放大器、倍频单元和第二变压器巴伦，利用变压器巴伦实现宽带无源倍频器的宽带宽，通过相位相消技术，使信号的偶次谐波输出，奇次谐波被抑制，再经过第二变压器巴伦合成所需的二次谐波信号，抑制掉更高次的偶次谐波，提高了信号的频谱纯度。与相关技术相比，本申请实施例中的宽带无源倍频器可同时兼顾宽带、高频以及高杂波抑制的效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的传统的倍频器的电路拓扑图；
图2是本申请一实施例提供的宽带无源倍频器的示意图；
图3是本申请另一实施例提供的宽带无源倍频器的示意图；
图4是本申请再一实施例提供的宽带无源倍频器的倍频单元示意图；
图5是本申请又一实施例提供的宽带无源倍频器的倍频单元示意图；
图6是本申请一实施例提供的螺旋形Marchand巴伦结构示意图；
图7是本申请一实施例提供的二次谐波输出功率仿真曲线；
图8是本申请一实施例提供的基波抑制度仿真曲线；
图9是本申请一实施例提供的三次谐波抑制度仿真曲线。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
在实际应用中为了得到高性能且稳定的高频微波信号，通常采用低频振荡器和倍频器的组合来实现。由于倍频器存在较强的非线性，通常需要在输出级增加带通滤波器进行杂波抑制，但这极大地遏制了倍频器的宽带和高频指标。
基于上述问题，本申请实施例提出一种宽带无源倍频器，利用变压器巴伦实现宽带无源倍频器的宽带宽，通过相位相消技术，使信号的偶次谐波输出，奇次谐波被抑制，再经过第二变压器巴伦合成所需的二次谐波信号，抑制更高次的偶次谐波，提高了信号的频谱纯度。本申请提供的宽带无源倍频器可同时兼顾宽带、高频以及高杂波抑制的效果。
本申请实施例提供的宽带无源倍频器可以应用到射频和无线通信系统、雷达和信号处理、音频设备、频谱分析仪以及仪器测量和科学实验等任意需要使用倍频器的领域。
以下结合图2至图5对本申请的宽带无源倍频器进行详细说明。
图1是传统的倍频器的电路拓扑图，参照图1，该倍频器包括两个变压器巴伦和四个二极管，但该倍频器需要较大的输入功率。
图2是本申请一实施例提供的宽带无源倍频器的示意图，参照图2，宽带无源倍频器包括第一变压器巴伦Balun1、第一放大器A1、第二放大器A2、倍频单元和第二变压器巴伦Balun2。
第一变压器巴伦Balun1的初级线圈的一端为宽带无源倍频器的输入端，第一变压器巴伦Balun1的初级线圈的另一端接地，第一变压器巴伦Balun1的次级线圈的一端①连接第一放大器A1的输入端，第一变压器巴伦Balun1的次级线圈的另一端②连接第二放大器A2的输入端。
第一放大器A1的输出端③连接倍频单元的第一输入端，第二放大器A2的输出端④连接倍频单元的第二输入端。
倍频单元的第一输出端⑤连接第二变压器巴伦Balun2的初级线圈的一端，倍频单元的第二输出端⑥连接第二变压器巴伦Balun2的初级线圈的另一端。
第二变压器巴伦Balun2的次级线圈的一端为宽带无源倍频器的输出端，第二变压器巴伦Balun2的次级线圈的另一端接地。
在本申请的实施例中，从第一变压器巴伦Balun1的初级线圈的一端输入信号f0，经过第一变压器巴伦Balun1后分成两路等幅反相的信号，即第一变压器Balun1的次级线圈的一端①与另一端②处的信号幅度相同、相位相差180°。
在本申请的实施例中，第一变压器Balun1的次级线圈的一端①的信号从第一放大器A1的输入端输入，因为第一放大器A1具有非线性，所以第一放大器A1的输出端③输出的信号将产生各次谐波，即第一放大器A1的输出端③输出的信号为f0、2f0、3f0、4f0…2nf0、(2n+1)f0，同理，第二放大器A2的输出端④输出的信号为f0、2f0、3f0、4f0…2nf0、(2n+1)f0，其中，n为正整数。第一放大器A1的输出端③输出的信号与第二放大器A2的输出端④输出的信号的幅度相同，奇次谐波信号的相位相差180°，偶次谐波信号的相位相同，即第一放大器A1的输出端③输出频率为f0、3f0…(2n+1)f0的信号与第二放大器A2的输出端④输出频率为f0、3f0…(2n+1)f0的信号的相位相差180°，第一放大器A1的输出端③输出频率为2f0、4f0…2nf0的信号与第二放大器A2的输出端④输出频率为2f0、4f0…2nf0的信号的相位相同。
在本申请实施例中，第一放大器A1的输出端③输出的信号与第二放大器A2的输出端④输出的信号分别输入倍频单元的第一输入端和第二输入端，信号经过倍频单元的处理，在倍频单元的第一输出端⑤和倍频单元的第二输出端⑥分别输出信号，此时，倍频单元的第一输出端⑤和倍频单元的第二输出端⑥输出的信号的幅度相同，奇次谐波信号的相位相同，偶次谐波信号的相位相差180°，即倍频单元的第一输出端⑤输出的频率为f0、3f0…(2n+1)f0的信号的相位和倍频单元的第二输出端⑥输出的频率为f0、3f0…(2n+1)f0的信号的相位相同，倍频单元的第一输出端⑤输出的频率为2f0、4f0…2nf0的信号的相位和倍频单元的第二输出端⑥输出的频率为2f0、4f0…2nf0的信号的相位相差180°。
在本申请实施例中，将倍频单元的第一输出端⑤和倍频单元的第二输出端⑥的输出信号分别输入第二变压器巴伦Balun2的初级线圈，第二变压器巴伦Balun2可将输入的幅度相同、相位相差180°的信号合成，还可将幅度相同、相位相同的信号抵消，即将频率为2f0、4f0…2nf0的信号合成，将频率为f0、3f0…(2n+1)f0的信号抵消。并且，由于第二变压器巴伦Balun2可有效抑制四次以及更高次的谐波，第二变压器巴伦Balun2的次级线圈的一端输出的信号为所需要的二次谐波信号。
本申请实施例提供的宽带无源倍频器利用变压器巴伦实现宽带无源倍频器的宽带宽，通过相位相消技术，使信号的偶次谐波输出，奇次谐波被抑制，再经过第二变压器巴伦Balun2合成所需的二次谐波信号，抑制掉更高次的偶次谐波，提高了信号的频谱纯度，并且本申请实施例中的宽带无源倍频器还设有放大器，可有效降低输入功率。因此，本申请实施例提供的宽带无源倍频器可同时兼顾宽带、高频以及高杂波抑制的效果。
可选的，第一放大器A1与第二放大器A2采用相同的放大器，可使宽带无源倍频器性能更优。
可选的，第一放大器A1与第二放大器A2可选择工作频率覆盖11GHz～21GHz，增益大于15dB，输出P-1大于10dBm，电流仅为25mA的放大器。
在本申请的实施例中，第一放大器A1与第二放大器A2采用两级自偏结构，可通过在栅漏之间增加负反馈，提高放大器稳定性。
可选的，宽带无源倍频器的两路差分电路的版图布局对称，其中一路差分电路为第一变压器巴伦Balun1的次级线圈的一端①至倍频单元的第一输入端的电路，另一路差分电路为第一变压器巴伦Balun1的次级线圈的另一端②至倍频单元的第二输入端的电路。宽带无源倍频器的两路差分电路的版图布局对称，可使宽带无源倍频器性能更优。
在本申请的实施例中，考虑到第一变压器巴伦Balun1的两路差分信号的幅度、相位的平衡性，宽带无源倍频器的两路差分电路的版图布局必须严格对称，其中一路差分电路为第一变压器巴伦Balun1的次级线圈的一端①至倍频单元的第一输入端的电路，另一路差分电路为第一变压器巴伦Balun1的次级线圈的另一端②至倍频单元的第二输入端的电路。又因为两路差分电路均包括一个放大器，即其中一路差分电路包括第一放大器A1，另一路差分电路包括第二放大器A2，则第一放大器A1与第二放大器A2必须保持完全一致，第一放大器A1与第二放大器A2需要采用相同的放大器。宽带无源倍频器的两路差分电路的版图布局对称，可使宽带无源倍频器性能更优。
因为倍频的实质是利用非线性器件进行频率变换，且典型的非线性器件为肖特基二极管，所以，在本申请的一些实施例中，倍频单元可包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。第一二极管D1的负极连接第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接第四二极管D4的负极，第四二极管D4的正极连接第二二极管D2的负极，第二二极管D2的正极连接第一二极管D1的正极。
倍频单元的第一输入端分别连接第一二极管D1的负极和第三二极管D3的正极，倍频单元的第二输入端分别连接第二二极管D2的负极和第四二极管D4的正极，第三二极管D3的负极和第四二极管D4的负极连接倍频单元的第一输出端⑤，第一二极管D1的正极和第二二极管D2的正极连接倍频单元的第二输出端⑥。
在本申请的实施例中，倍频单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，因二极管具有非线性，可使经过倍频单元的幅度相同、奇次谐波信号的相位相差180°、偶次谐波信号的相位相同的两信号输出为幅度相同、奇次谐波信号的相位相同、偶次谐波信号的相位相差180°的两个信号。
图3为本申请另一实施例提供的宽带无源倍频器的示意图，参照图3，在本申请的一些实施例中，倍频单元可包括第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8。第五二极管D5的正极连接第七二极管D7的负极，第七二极管D7的正极连接第八二极管D8的正极，第八二极管D8的负极连接第六二极管D6的正极，第六二极管D6的负极连接第五二极管D5的负极。
倍频单元的第一输入端分别连接第五二极管D5的正极和第七二极管D7的负极，倍频单元的第二输入端分别连接第六二极管D6的正极和第八二极管D8的负极，第七二极管D7的正极和第八二极管D8的正极连接倍频单元的第一输出端⑤，第五二极管D5的负极和第六二极管D6的负极连接倍频单元的第二输出端⑥。
在本申请的实施例中，倍频单元包括第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8，因二极管具有非线性，可使经过倍频单元的幅度相同、奇次谐波信号的相位相差180°、偶次谐波信号的相位相同的两信号输出为幅度相同、奇次谐波信号的相位相同、偶次谐波信号的相位相差180°的两个信号。
可选的，在倍频单元中的每一个支路中包括一个二极管的基础上，还可在每一个支路上串联一个或多个二极管，可使宽带无源倍频器性能更优，具体串联的二极管的数量可根据实际情况确定。
图4是本申请再一实施例提供的宽带无源倍频器的倍频单元示意图，参照图4，在附图2的基础上，倍频单元还可包括第九二极管D9、第十二极管D10、第十一二极管D11和第十二二极管D12。
其中，第一二极管D1的负极连接第九二极管D9的正极，第九二极管D9的负极连接第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接第十一二极管D11的正极，第十一二极管D11的负极连接第四二极管D4的负极，第四二极管D4的正极连接第十二二极管D12的负极，第十二二极管D12的正极连接第二二极管D2的负极，第二二极管D2的正极连接第十二极管D10的负极，第十二极管D10的正极连接第一二极管D1的正极。
倍频单元的第一输入端分别连接第九二极管D9的负极和第三二极管D3的正极，倍频单元的第二输入端分别连接第二二极管D2的负极和第十二二极管D12的正极，第十一二极管D11的负极和第四二极管D4的负极连接倍频单元的第一输出端⑤，第一二极管D1的正极和第十二极管D10的正极连接倍频单元的第二输出端⑥。
在本申请的实施例中，在倍频单元中的每一个支路中包括一个二极管的基础上，还可在每一个支路上串联一个二极管，可使宽带无源倍频器性能更优。
图5是本申请又一实施例提供的宽带无源倍频器的倍频单元示意图，参照图5，在附图3的基础上，倍频单元还可包括第十三二极管D13、第十四极管D14、第十五二极管D15和第十六二极管D16。
其中，第五二极管D5的正极连接第十三二极管D13的负极，第十三二极管D13的正极连接第七二极管D7的负极，第七二极管D7的正极连接第十五二极管D15的负极，第十五二极管D15的正极连接第八二极管D8的正极，第八二极管D8的负极连接第十六二极管D16的正极，第十六二极管D16的负极连接连接第六二极管D6的正极，第六二极管D6的负极连接第十四极管D14的正极，第十四极管D14的负极连接第五二极管D5的负极。
倍频单元的第一输入端分别连接第十三二极管D13的正极和第七二极管D7的负极，倍频单元的第二输入端分别连接第六二极管D6的正极和第十六二极管D16的负极，第十五二极管D15的正极和第八二极管D8的正极连接倍频单元的第一输出端⑤，第五二极管D5的负极和第十四二极管D14的负极连接倍频单元的第二输出端⑥。
在本申请的实施例中，在倍频单元中的每一个支路中包括一个二极管的基础上，还可在每一个支路上串联一个二极管，可使宽带无源倍频器性能更优。
可选的，倍频单元中的二极管采用相同的肖特基二极管，可使宽带无源倍频器性能更优。
肖特基二极管的特性主要由栅指和栅宽决定，栅指越多，栅宽越大，则肖特基二极管的内阻越小，功率密度越大，宽带无源倍频器的插损越小，但会产生较大的寄生电容。由于本申请实施例中的宽带无源倍频器输出信号的频率为毫米波，并且考虑到肖特基二极管寄生电容对电路匹配和基波耦合的影响，为了减少寄生效应，通常综合考虑选择栅指和栅宽较小的肖特基二极管。本申请实施例中的倍频单元中的二极管采用2×15μm的肖特基二极管。
可选的，肖特基二极管采用GaAs pHEMT工艺。
在本申请实施例中，第一放大器A1与第二放大器A2选择增益15dB，二次谐波抑制20dBc，静态电流为20mA，输出P-1大于11dBm的放大器，此时满足肖特基二级管的导通功率。
可选的，第一变压器巴伦Balun1采用螺旋形Marchand巴伦结构，螺旋形Marchand巴伦结构可参照附图6，螺旋形Marchand巴伦可实现较宽的工作带宽，且电路尺寸和插入损耗也较小。
可选的，第二变压器巴伦Balun2采用螺旋形Marchand巴伦结构。
应理解，第一变压器巴伦Balun1与第二变压器巴伦Balun2可采用相同的巴伦结构，也可采用不同的巴伦结构。
作为本申请的一个实施示例，设计一种工作频率为11GHz～21GHz的宽带无源倍频器，主要采用双平衡方式，基于0.15um GaAs pHEMT工艺平台，设计加工并流片。用超宽带变压器巴伦实现了宽带无源倍频器的宽带宽，通过相位相消技术，使信号的偶次谐波输出，奇次谐波被抑制，再经过第二变压器巴伦合成所需的二次谐波信号，抑制掉更高次的偶次谐波，提高了信号的频谱纯度。宽带无源倍频器中设有第一变压器巴伦Balun1、第一放大器A1、第二放大器A2、倍频单元和第二变压器巴伦Balun2，其中，放大器选取工作频率为11GHz～21GHz、增益15dB、二次谐波抑制20dBc、输出P-1大于11dBm、静态电流为25mA的放大器，倍频器由四个2×15μm的肖特基二极管构成，第一变压器巴伦Balun1和第二变压器巴伦Balun2均采用螺旋形Marchand巴伦结构，此时，当输入功率为0dBm，在整个工作频段内，输出功率均大于5dBm，基波抑制度优于37dB，三次谐波抑制度优于26dB。
利用电磁仿真软件对本申请提供的上述宽带无源倍频器进行了建模仿真，得到倍频放大电路仿真结果如图7、图8以及图9所示。图7为二次谐波输出功率仿真曲线，横轴为输入频率，纵轴为二次谐波输出功率，根据图7可明确看出，当输入功率为0dBm，在整个工作频段内，二次谐波输出功率均大于5dBm。图8为基波抑制度仿真曲线，横轴为输入频率，纵轴为基波抑制度，根据图8可明确看出，当输入功率为0dBm，在整个工作频段内，基波抑制度优于37dB。图9为三次谐波抑制度仿真曲线，横轴为输入频率，纵轴为三次谐波抑制度，根据图9可明确看出，当输入功率为0dBm，在整个工作频段内，三次谐波抑制度优于26dB。
本领域技术人员可以理解，图2至图5仅仅是宽带无源倍频器的示例，并不构成对宽带无源倍频器的限定，可以包括比图示更多或更少的元件，或者组合某些元件。
本申请实施例还提供了一种芯片，该芯片包括上述任意实施例中的宽带无源倍频器。如双平衡倍频多功能芯片、宽带倍频混频多功能芯片等，其内部均可包括上述任意实施例中的宽带无源倍频器，从而可改善系统性能，提升系统集成度。
在本申请的实施例中，上述任意实施例提供的宽带无源倍频电路可应用到多功能电路芯片的一体化设计中，可改善系统性能，提升系统集成度。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种宽带无源倍频器，其特征在于，包括：第一变压器巴伦、第一放大器、第二放大器、倍频单元和第二变压器巴伦；
所述第一变压器巴伦的初级线圈的一端为所述宽带无源倍频器的输入端，所述第一变压器巴伦的初级线圈的另一端接地，所述第一变压器巴伦的次级线圈的一端连接所述第一放大器的输入端，所述第一变压器巴伦的次级线圈的另一端连接所述第二放大器的输入端；
所述第一放大器的输出端连接所述倍频单元的第一输入端，所述第二放大器的输出端连接所述倍频单元的第二输入端；
所述倍频单元的第一输出端连接所述第二变压器巴伦的初级线圈的一端，所述倍频单元的第二输出端连接所述第二变压器巴伦的初级线圈的另一端；
所述第二变压器巴伦的次级线圈的一端为所述宽带无源倍频器的输出端，所述第二变压器巴伦的次级线圈的另一端接地。
2.如权利要求1所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述第一放大器与所述第二放大器采用相同的放大器。
3.如权利要求1所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述宽带无源倍频器的两路差分电路的版图布局对称，其中一路差分电路为所述第一变压器巴伦的次级线圈的一端至所述倍频单元的第一输入端的电路，另一路差分电路为所述第一变压器巴伦的次级线圈的另一端至所述倍频单元的第二输入端的电路。
4.如权利要求1所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述倍频单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
所述第一二极管的负极连接所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的负极，所述第四二极管的正极连接所述第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的正极；
所述倍频单元的第一输入端分别连接所述第一二极管的负极和所述第三二极管的正极，所述倍频单元的第二输入端分别连接所述第二二极管的负极和所述第四二极管的正极，所述第三二极管的负极和所述第四二极管的负极连接所述倍频单元的第一输出端，所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极连接所述倍频单元的第二输出端。
5.如权利要求1所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述倍频单元包括第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管；
所述第五二极管的正极连接所述第七二极管的负极，所述第七二极管的正极连接所述第八二极管的正极，所述第八二极管的负极连接所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述第五二极管的负极；
所述倍频单元的第一输入端分别连接所述第五二极管的正极和所述第七二极管的负极，所述倍频单元的第二输入端分别连接所述第六二极管的正极和所述第八二极管的负极，所述第七二极管的正极和所述第八二极管的正极连接所述倍频单元的第一输出端，所述第五二极管的负极和所述第六二极管的负极连接所述倍频单元的第二输出端。
6.如权利要求4或5所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述倍频单元中的二极管采用相同的肖特基二极管。
7.如权利要求6所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述肖特基二极管采用GaAspHEMT工艺。
8.如权利要求1所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述第一变压器巴伦采用螺旋形Marchand巴伦结构。
9.如权利要求1所述的宽带无源倍频器，其特征在于，所述第二变压器巴伦采用螺旋形Marchand巴伦结构。
10.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括如权利要求1至9任一项所述的宽带无源倍频器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310810764.6A CN116996023A (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 宽带无源倍频器及芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310810764.6A CN116996023A (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 宽带无源倍频器及芯片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116996023A true CN116996023A (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=88522287
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310810764.6A Pending CN116996023A (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 宽带无源倍频器及芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116996023A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117639668A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-03-01 | 苏州汰砾微波技术有限公司 | 一种无源奇次倍频器 |
-
2023
- 2023-07-04 CN CN202310810764.6A patent/CN116996023A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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