CN1234205C - 微波及毫米波四次谐波混频器 - Google Patents
微波及毫米波四次谐波混频器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1234205C CN1234205C CN 02107141 CN02107141A CN1234205C CN 1234205 C CN1234205 C CN 1234205C CN 02107141 CN02107141 CN 02107141 CN 02107141 A CN02107141 A CN 02107141A CN 1234205 C CN1234205 C CN 1234205C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- diode pair
- local oscillation
- sections
- compact micro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
一种微波及毫米波四次谐波混频器，主要由一个隔直耦合器、两段微带开路线、一只肖特基反向二极管对、两段紧凑型微带谐振单元、两个微带高低阻抗线低通滤波器组成。由于使用的本振频率只有基波混频器的四分之一，使本振的性能大大提高，成本大大降低。由于使用的紧凑型微带谐振单元既能传输本振信号，提供射频信号回路，又能灵活调整对闲频的终端电抗性负载，从而可最大程度地抑制闲频，降低变频损耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波及毫米波用的混频器，尤其是一种微波及毫米波用的四次谐波混频器。
背景技术
由于现有技术的四次谐波混频器的变频损耗太高，所以目前绝大多数微波及毫米波接收、发射设备中的混频器还是使用基波混频器。A.Madjar在IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，vol.MTT-44，no.11，pp.1997-2000，Nov.1996.名为“A novel general approach for theoptimum design of microwave and millimeter wave subbarmonicmixers”的文献中提出了一种抑制闲频从而降低变频损耗的理论，并在设计实例中给出了一个二次谐波混频的结果，但没有给出用简单方式得到普遍性设计的方法。
本发明的发明人在IEEE Microwave and Guided Wave Letters，vol.10，no.10，pp.403-405，Oct.2000.名为“Novel 1-D microstrip PBGcells”的文献及在IEEE Microwave and Wireless Components Letters，vol.11，no.5，May 2001.名为“A novel oscillator incorporatinga compact microstrip resonant cell”的文献中提出过一种新的紧凑型微带谐振单元，它具有小的尺寸并能作为准集成组件灵活地运用在电路中，但在该文献中也没有提出过如何把它用在微波的谐波混频器中。
由于不论是采用现有技术的四次谐波混频器还是采用基波混波器，制造成本和使用成本都很高，所以在目前微波通讯日益广泛、功率不断提高的形势下，现有技术的混频器已不符合用户的降低成本的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微波及毫米波用的，使用上述紧凑型微带谐振单元的四次谐波混频器，以取代现有技术的四次谐波混频器和基波混频器，实现低变频损耗及低成本。
为了达到本发明的目的，本发明的混频器以微带传输线和一只肖特基反向二极管对为基础，加上两段微带开路线及两段紧凑型微带谐振单元所组成。两个分别工作在不同频率的紧凑型微带谐振单元组合成一方面能传输本振信号、提供射频信号回路，另一方面又能灵活调整对闲频的终端电抗性负载的线路。
通过上述设计，能最大限度地抑制闲频、降低变频损耗，其结果是使最低变频损耗低至7dB，达到及超过一般基波混频器的性能。
另，由于本发明混频器的本振频率只有基波混频器的四分之一，从而使本振的性能大大提高，成本大大降低。因此可以被使用于整个微波及毫米波频段，例如28-32GHz的全市分区覆盖系统(Local MultipointDistribution Services)、35-94GHz的直升机防撞系统等。
附图说明
图1是本发明四次谐波混波器所用的紧凑型微带谐振单元的结构图；
图2是本发明四次谐波混波器所用的紧凑型微带谐振单元的典型传输特性图；
图3是本发明四次谐波混频器的结构图；
图4是本发明四次谐波混频器在35GHz时的变频损耗图。
具体实施方式
图1是本发明四次谐波混频器所用的紧凑型微带谐振单元的结构图。
图2是本发明四次谐波混波器所用的紧凑型微带谐振单元的典型传输特性图。从图可见，各不同频率的紧凑型微带谐振单元有不同的特性曲线。本发明就是利用这一特点，有意选用了两个不同特性曲线的紧凑型微带谐振单元以完成各自不同的任务从而实现本发明。
图3是本发明四次谐波混频器的结构图。在本实施例中，射频信号(fRF)从左端的射频输入端经隔直耦合器馈入肖特基反向二极管对。本振信号(fLO)从右端的本振输入端经过第二个紧凑型微带谐振单元(CMRC-2)和第一个紧凑型微带谐振单元(CMRC-1)馈入该二极管对。本振信号(fLO)大约是射频信号(fRF)的四分之一。二极管对的左端有两条分别相对于本振信号四分之一波长(λLO/4)的、和射频信号二分一波长(λRF/2)的开路线。这两条开路线分别对本振信号(fLO)和闲频(fRF-2fLO)短路到地，形成本振信号回路和闲频短路终端，而对射频信号没有影响。位于二极管对右边的紧凑型微带谐振单元(CMRC-1)被选成具有在射频(fRF)和闲频(fRF+2fLO)上是带阻特性，但能通过本振信号(fLO)和闲频(fRF-2fLO)。调整二极管对与CMRC-1之间的距离(L1)可以得到射频信号(fRF)在二极管对串接有两段紧凑型微带谐振单元一侧的接地回路，同时形成闲频(fRF+2fLO)的电抗性负载，从而抑制它。CMRC-2被选成对闲频(fRF-2fLO)具阻带特性，但能通过本振信号。调整CMRC-2和CMRC-1之间的距离(Lo)能使CMRC-2与二极管对之间的总距离(L2)对闲频(fRF-2fLO)形成最大抑制的电抗。二极管对的左右两边还分别有两个微带高低阻抗线低通滤波器，右边的接地提供中频回路，左边的接有中频输出端头以提供中频输出。由于CMRC结构能通过调整闲频的电抗性负载，最大限度地抑制闲频，因此本发明的四次谐波混频器能获得比各种现有技术混频器低的变频损耗。
图4是本发明使用紧凑型微带谐振单元的四次谐波混频器在35GHz时的变频损耗图。显示了在35GHz频率上的变频损耗为7dB，在其+/-6GHZ的带宽内的变频损耗低于10dB。
Claims (3)
1、一种微波及毫米波四次谐波混频器，其特征在于包括：
一只肖特基反向二极管对；
一个隔直耦合器，把输入的射频隔直耦合馈入该二极管对；
两段微带开路线，位于该二极管对的该隔直耦合馈入端，长度各自为二分之一射频波长和四分之一本振波长，对本振信号形成短路到地的回路，对闲频形成短路终端，对射频信号则无影响；
两段紧凑型微带谐振单元，串接在二极管对的另一端，靠近该二极管对的一个对射频和闲频具带阻特性，但能通过本振信号和闲频，远离该二极管对的一个对闲频具阻带特性，但能通过本振信号；及
两个微带高低阻抗线低通滤波器，分别位于该二极管对的两边，其中一个微带高低阻抗线低通滤波器一端连接紧凑型微带谐振单元而另一端接地以提供中频回路，另一个微带高低阻抗线低通滤波器一端连接两段微带开路线而另一端连接一个中频输出端头。
2、如权利要求1中所述的微波及毫米波四次谐波混频器，其特征在于：调整该二极管对与与其靠近的紧凑型微带谐振单元之间的距离可以得到射频信号在该二极管对串接有两段紧凑型微带谐振单元一侧的接地回路，同时形成可抑制闲频的电抗性负载。
3、如权利要求1中所述的微波及毫米波四次谐波混频器，其特征在于：调整两紧凑型微带谐振单元之间的距离能够使远离二极管对的紧凑型微带谐振单元和二极管对之间的总距离对闲频形成最大的抑制电抗。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02107141 CN1234205C (zh) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 微波及毫米波四次谐波混频器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02107141 CN1234205C (zh) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 微波及毫米波四次谐波混频器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1444309A CN1444309A (zh) | 2003-09-24 |
| CN1234205C true CN1234205C (zh) | 2005-12-28 |
Family
ID=27810976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 02107141 Expired - Fee Related CN1234205C (zh) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 微波及毫米波四次谐波混频器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1234205C (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102611390A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-25 | 东南大学 | W波段二次分谐波混频器 |
| CN103560754A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 上海无线电设备研究所 | 基于紧致微带谐振单元结构的高线性度多尔蒂功率放大器 |
| CN104158495B (zh) * | 2014-08-13 | 2017-02-01 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 用于太赫兹混频器的新型混合集成电路 |
| CN104218895B (zh) * | 2014-09-01 | 2018-06-12 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 高次谐波混频器 |
| CN104617882B (zh) * | 2014-12-08 | 2018-07-03 | 北京邮电大学 | 一种五端口无源混频器 |
| CN105141260B (zh) * | 2015-08-20 | 2018-10-16 | 电子科技大学 | 一种420GHz十次谐波混频器 |
| CN105932968B (zh) * | 2016-06-23 | 2019-01-25 | 深圳市华讯方舟卫星通信有限公司 | 一种次谐波混频器及Ka波段高频头 |
| CN107888149B (zh) * | 2017-11-28 | 2021-11-02 | 上海无线电设备研究所 | 一种谐波混频倍频电路 |
-
2002
- 2002-03-11 CN CN 02107141 patent/CN1234205C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1444309A (zh) | 2003-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3162403B2 (ja) | ウィンドー処理技術によるミリ波帯ミクサ装置 | |
| US7035602B2 (en) | High-frequency composite switch component | |
| CN108777567B (zh) | 一种任意频率比的双频负群时延微波电路 | |
| EP3350869B1 (en) | Rf-to-dc converter | |
| CN112701485B (zh) | 一种应用于无线通信和输能的整流谐振环电小天线 | |
| CN102354779A (zh) | 一种小型化可调带阻滤波器 | |
| CN1234205C (zh) | 微波及毫米波四次谐波混频器 | |
| CN111446544A (zh) | 一种具有宽功率范围的宽带圆极化高效率整流天线 | |
| US7164902B2 (en) | Filter-integrated even-harmonic mixer and hi-frequency radio communication device using the same | |
| CN110600875B (zh) | 具有高选择性的低剖面、紧凑型线极化及圆极化滤波天线 | |
| CN103338017B (zh) | 一种集总参数的具有谐波抑制功能的宽带180度耦合器 | |
| EP0068870B1 (en) | Microwave integrated circuit mixer | |
| CN109450381B (zh) | 一种无源宽带混频器 | |
| CN108987868A (zh) | 一种频率可调谐平面巴伦 | |
| CN113534056B (zh) | 一种宽带毫米波二次谐波混频器 | |
| Yang et al. | Design of microstrip tapped-hairpin dual-band pass filter for Ku-band application | |
| CN115360835B (zh) | 一种家用呼吸机的传感器能量采集系统 | |
| CN1825683A (zh) | 基片集成波导分谐波上变频器 | |
| CN213043026U (zh) | 一种基于5g天线的宽频合路器 | |
| CN219873998U (zh) | 滤波功分器的上层微带结构及新型Gysel滤波功分器 | |
| CN115332755B (zh) | 一种双频等分Gysel功分滤波器 | |
| CN112821880B (zh) | 一种双路双频匹配网络 | |
| CN115313011B (zh) | 一种具有高功分比的双频Gysel功分滤波器 | |
| CN116054771B (zh) | 一种无反射式宽带滤波器 | |
| CN2867622Y (zh) | 微波分谐波上变频器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20051228 Termination date: 20170311 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |