CN220122882U - 一种改进型梳谱发生器单频点产生电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及梳谱发生器技术领域，尤其涉及一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，包括梳状谱发生器电路和选频放大电路，在梳状谱发生器电路和选频放大电路之间设置隔离器和衰减器，梳状谱发生器电路与隔离器电连接，衰减器的输入端与隔离器的输出端相连，衰减器的输出端与选频放大电路相连。本实用新型改善了频率源的相位噪声和谐杂波抑制差的问题，减少了各输出信号间相互干扰问题，同样也减小了电路的调试难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及梳谱发生器技术领域，尤其涉及一种改进型梳谱发生器单频点产生电路。
背景技术
梳谱发生器以输入频率为基数，在较宽的带宽内产生一系列N次基频的“梳状”频谱，且相位噪声及稳定性较高。
一般梳状谱发生器电路可分为偏置电路、匹配电路、脉冲发生电路三部分，脉冲发生电路是梳谱发生器的核心电路，一般由阶跃二极管、激励电感L、调谐电容Ct组成，激励电感L用于存储和释放能量，调谐电容Ct用来调节阶跃二极管的电抗值，使阶跃二极管的输入阻抗呈纯阻抗。在这三部分中利用阶跃二极管对梳状谱发生器发生电流阶跃可以激发出丰富的谐波。一般由梳状谱发生器构成的频率源由梳状谱发生器电路和选频放大电路组成，在采用梳状谱发生器构成的多频点输出频率源中，为了节约成本和布局空间，一般会由一个梳状谱发生器电路驱动多个选频放大电路，在此方案中虽然节约了成本，但方案中由于使用了一个梳状谱发生器，各个选频放大电路中的反射信号会影响梳状谱发生器的输出，同时反射信号也会造成各个选频放大电路之间的互相干扰。使最终产生的单频点信号相位噪声变差，谐杂波抑制变差，这些问题也增加了各个选频放大电路的调试难度。
实用新型内容
本实用新型提供了一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，改善了频率源的相位噪声和谐杂波抑制差的问题，减少了各输出信号间相互干扰问题，同样也减小了电路的调试难度。
为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，包括梳状谱发生器电路和选频放大电路，在梳状谱发生器电路和选频放大电路之间设置隔离器和衰减器，梳状谱发生器电路与隔离器电连接，衰减器的输入端与隔离器的输出端相连，衰减器的输出端与选频放大电路相连。
作为本实用新型的优化方案，梳状谱发生器电路包括梳状谱发生器偏置电路、梳状谱发生器匹配电路和梳状谱发生器脉冲发生电路，梳状谱发生器偏置电路用于为阶跃二极管提供偏压，梳状谱发生器匹配电路用于完成激励源的内阻和梳状谱发生器脉冲发生电路之间的输入阻抗的匹配，梳状谱发生器脉冲发生电路用于形成电压脉冲，激发出谐波。
作为本实用新型的优化方案，梳状谱发生器偏置电路包括电阻R1和电感L3，梳状谱发生器匹配电路包括电容C2和电感L2，梳状谱发生器脉冲发生电路包括电感L、电容Ct和阶跃二极管SRD，电容C2的一端与电感L3的一端相连，电阻R1的一端与电感L3的另一端相连，电阻R1的另一端和电容C2的另一端均接地，电感L2的一端与电容C2的一端相连，电感L2的另一端通过电容Ct接地，电感L的一端与电感L2的另一端相连，电感L的另一端通过阶跃二极管SRD接地。
作为本实用新型的优化方案，选频放大电路包括依次串联连接的第一带通滤波器、第一放大器、第二带通滤波器和第二放大器。
作为本实用新型的优化方案，梳状谱发生器电路、选频放大电路、隔离器、衰减器、第一带通滤波器、第一放大器、第二带通滤波器和第二放大器的输入输出端引线通过金丝键合引线连接。
本实用新型具有积极的效果：1)本实用新型在梳状谱发生器电路后增加隔离器、衰减器，与一般由梳状谱发生器构成的频率源方案相比，增加了梳状谱发生器电路和选频放大电路之间的隔离度，同时也增加了各个选频放大电路之间的隔离度，改善和提高了频率源相位噪声和谐杂波抑制指标，减小了电路的调试难度。
2)本实用新型节省了整体硬件布局空间、降低了整体成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的电路原理图；
图2是本实用新型的原理框图；
图3是本实用新型的PCB板示意图；
图4是本实用新型在壳体内部的结构图；
图5是本实用新型金丝键合3D图；
图6是整体零件图。
其中：1、梳状谱发生器电路，2、选频放大电路，3、隔离器，4、衰减器，11、梳状谱发生器偏置电路，12、梳状谱发生器匹配电路，13、梳状谱发生器脉冲发生电路，21、第一带通滤波器，22、第一放大器，23、第二带通滤波器，24、第二放大器，6、功分器，51、激光盖板，52、内部盖板，53、内部盖板螺钉，55、腔体。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，包括梳状谱发生器电路1和选频放大电路2，在梳状谱发生器电路1和选频放大电路2之间设置隔离器3和衰减器4，梳状谱发生器电路1与隔离器3电连接，衰减器4的输入端与隔离器3的输出端相连，衰减器4的输出端与选频放大电路2相连。通过功分器6输出两路频率信号。
梳状谱发生器电路1包括梳状谱发生器偏置电路11、梳状谱发生器匹配电路12和梳状谱发生器脉冲发生电路13，梳状谱发生器偏置电路11用于为阶跃二极管提供偏压，梳状谱发生器匹配电路12用于完成激励源的内阻和梳状谱发生器脉冲发生电路13之间的输入阻抗的匹配，梳状谱发生器脉冲发生电路13用于形成电压脉冲，激发出谐波。
梳状谱发生器偏置电路11包括电阻R1和电感L3，梳状谱发生器匹配电路12包括电容C2和电感L2，梳状谱发生器脉冲发生电路13包括电感L、电容Ct和阶跃二极管SRD，电容C2的一端与电感L3的一端相连，电阻R1的一端与电感L3的另一端相连，电阻R1的另一端和电容C2的另一端均接地，电感L2的一端与电容C2的一端相连，电感L2的另一端通过电容Ct接地，电感L的一端与电感L2的另一端相连，电感L的另一端通过阶跃二极管SRD接地。
选频放大电路2包括依次串联连接的第一带通滤波器21、第一放大器22、第二带通滤波器23和第二放大器24。
梳状谱发生器偏置电路11：给阶跃二极管提供合适的偏压，使二极管在负电流最大的瞬间发生电流阶跃，以获得尽可能大的阶跃电流，提高工作效率。
梳状谱发生器匹配电路12：主要完成激励源的内阻和有载阶跃二极管(包括L和Ct)之间的输入阻抗匹配，呈低通特性，使激励信号更有效的加载到阶跃二极管上，还能使用有效的抑制高次谐波的方向传输。
梳状谱发生器脉冲发生电路13：电路由阶跃二极管、激励电感L、调谐电容Ct组成。阶跃二极管可以等效为一个开关电容，正偏时其结电容变化很大，形成一个大的扩散电容，二极管近似为短路；反偏时等效为一个小电容，近似为开路。当外加信号周期性变化时，阶跃二极管便在这两种状态间快速转化，使管子发生电流阶跃，形成一个狭窄、大幅度的电压脉冲。利用这种阶跃二极管可以激发出丰富的谐波。
隔离器3：隔离器是一种信号单向传输器件，防止输出信号及反射信号返回输入端，隔离器保护梳状谱发生器电路1的射频元件免受后端选频放大电路2反射信号影响，也阻止了该选频放大电路2反射信号对其它选频放大电路2的影响。
衰减器4：与隔离器3作用相似，进一步提高了梳状谱发生器电路1与选频放大电路2之间的隔离度。
带通滤波器：第一带通滤波器21和第二带通滤波器23，梳状谱发生器电路1产生的信号经过滤波器选出所需频率信号，提高了所需频率信号频谱纯度，降低了谐杂波，减小了信号失真。
放大器：第一放大器22和第二放大器24，选频后的信号经过二级放大器的放大，输出满足要求的功率电平。
梳状谱发生器电路1、选频放大电路2、隔离器3、衰减器4、第一带通滤波器21、第一放大器22、第二带通滤波器23和第二放大器24的输入输出端引线通过金丝键合引线连接。
如图2所示，在梳状谱发生器电路1后增加隔离器3和衰减器4，在梳状谱发生器电路1和选频放大电路2之间使用了高隔离度的隔离器3，隔离器3的作用是防止选频放大电路2信号反射回来影响梳状谱发生器电路1电路，同时也阻止了该选频放大电路2反射信号对其它选频放大电路2的影响，同时也增大了各个选频放大电路2之间的隔离度，还在隔离器3后加入衰减器4，进一步提高了梳状谱发生器电路1和选频放大电路2之间的隔离度。该实用新型改善了频率源的相位噪声和谐杂波抑制差的问题，减少了各输出信号间相互干扰问题，同样也减小了电路的调试难度。可以应用于卫星发射组件，地面中继发射产品。
如图3-5所示，设计时先进行电路板规划，改进型梳谱发生器单频点产生电路的电路板上预留出放大器供电的位置；结构壳体外上预留出供电绝缘子位置，结构壳体外的供电绝缘子采用与导线相连供电，在组件内部供电绝缘子与焊盘采用金丝键合的方式连接，给放大器提供VCC直流电。隔离器3和衰减器4、带通滤波器、放大器采用微组装方式，输入输出端引线采用金丝键合的方式，输入输出端推荐25μm金丝两条；芯片GND引脚与电路板采用金丝键合的方式，安装固定采用导电胶粘接；微带线和产品输入输出电极之间的间隙≤0.05mm；金丝长度不宜过长。
改进型梳谱发生器单频点产生电路与其它部件组成整体零件图，如图6所示，整体零件结构包括激光盖板51、内部盖板52及内部盖板螺钉53、改进型梳谱发生器单频点产生电路和腔体55。
腔体55、激光盖板51：铝合金材料；调试、测试完成后，腔体55与激光盖板51采用激光焊接的方式密封。
内部盖板52及内部盖板螺钉53：铝合金材料；调试完成后采用螺钉固定。
改进型梳谱发生器单频点产生电路：微波板材。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，包括梳状谱发生器电路(1)和选频放大电路(2)，其特征在于：在梳状谱发生器电路(1)和选频放大电路(2)之间设置隔离器(3)和衰减器(4)，梳状谱发生器电路(1)与隔离器(3)电连接，衰减器(4)的输入端与隔离器(3)的输出端相连，衰减器(4)的输出端与选频放大电路(2)相连。
2.根据权利要求1所述的一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，其特征在于：梳状谱发生器电路(1)包括梳状谱发生器偏置电路(11)、梳状谱发生器匹配电路(12)和梳状谱发生器脉冲发生电路(13)，梳状谱发生器偏置电路(11)用于为阶跃二极管提供偏压，所述的梳状谱发生器匹配电路(12)用于完成激励源的内阻和梳状谱发生器脉冲发生电路(13)之间的输入阻抗的匹配，所述的梳状谱发生器脉冲发生电路(13)用于形成电压脉冲，激发出谐波。
3.根据权利要求2所述的一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，其特征在于：梳状谱发生器偏置电路(11)包括电阻R1和电感L3，梳状谱发生器匹配电路(12)包括电容C2和电感L2，梳状谱发生器脉冲发生电路(13)包括电感L、电容Ct和阶跃二极管SRD，电容C2的一端与电感L3的一端相连，电阻R1的一端与电感L3的另一端相连，电阻R1的另一端和电容C2的另一端均接地，电感L2的一端与电容C2的一端相连，电感L2的另一端通过电容Ct接地，电感L的一端与电感L2的另一端相连，电感L的另一端通过阶跃二极管SRD接地。
4.根据权利要求3所述的一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，其特征在于：选频放大电路(2)包括依次串联连接的第一带通滤波器(21)、第一放大器(22)、第二带通滤波器(23)和第二放大器(24)。
5.根据权利要求4所述的一种改进型梳谱发生器单频点产生电路，其特征在于：梳状谱发生器电路(1)、选频放大电路(2)、隔离器(3)、衰减器(4)、第一带通滤波器(21)、第一放大器(22)、第二带通滤波器(23)和第二放大器(24)的输入输出端引线通过金丝键合引线连接。
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