RU2108656C1 - Frequency multiplier - Google Patents
Frequency multiplier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108656C1 RU2108656C1 RU94038981A RU94038981A RU2108656C1 RU 2108656 C1 RU2108656 C1 RU 2108656C1 RU 94038981 A RU94038981 A RU 94038981A RU 94038981 A RU94038981 A RU 94038981A RU 2108656 C1 RU2108656 C1 RU 2108656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- output
- input
- filter
- power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот. The invention relates to techniques for microwave frequencies.
Известен утроитель частоты [1], в котором входная мощность поступает к векторному диоду по коаксиальной входной линии, которая через боковую стенку высовывается в выходной волновод. Токи утроенной частоты, генерируемые диодом, возбуждают распространяющиеся поля в волноводе, один конец которого используется в качестве выхода. На другом конце волновода имеется подвижный закороченный поршень для тонкой подстройки выхода. При этом частота среза волновода выше основной частоты и частоты второй гармоники. Поэтому волновод представляет собой фильтр верхних частот. На коаксиальной линии расположена радиальная ловушка. Ловушка образует разрыв в линии на утроенной частоте, предотвращая тем самым попадание утроенной частоты на вход. Положение этой ловушки по отношению к диоду выбирается так, чтобы настроить реактанс диода на выходную частоту. Емкость варакторного диода и индуктивность выбираются такими, чтобы диод был настроен в последовательный резонанс на второй гармонике, замыкая тем самым ток холостой частоты. Недостатком ускорителя частоты [1] является его громоздкость и сложность конструкции. A known frequency tripler [1], in which the input power is supplied to the vector diode through a coaxial input line, which protrudes through the side wall into the output waveguide. The triple-frequency currents generated by the diode excite propagating fields in the waveguide, one end of which is used as an output. At the other end of the waveguide there is a movable shorted piston for fine tuning the output. In this case, the cutoff frequency of the waveguide is higher than the fundamental frequency and the frequency of the second harmonic. Therefore, the waveguide is a high pass filter. A radial trap is located on the coaxial line. The trap forms a line break at a triple frequency, thereby preventing the triple frequency from entering the input. The position of this trap with respect to the diode is selected so as to adjust the diode reactance to the output frequency. The capacitance of the varactor diode and the inductance are selected so that the diode is tuned to a series resonance at the second harmonic, thereby closing the idle current. The disadvantage of the frequency accelerator [1] is its bulkiness and design complexity.
Наиболее близким аналогом является учетверитель частоты [2], содержащий варакторный диод, цепь автоматического смещения, входной микрополосковый фильтр нижних частот и выходной микрополосковый полосно-пропускающий фильтр. The closest analogue is the frequency quadrupler [2], which contains a varactor diode, an automatic bias circuit, an input microstrip low-pass filter and an output microstrip bandpass filter.
Недостатком учетверителя частоты [2] является его громоздкость. The disadvantage of the frequency quadrupler [2] is its bulkiness.
Изобретение направлено на уменьшение числа элементов умножителя частоты за счет более эффективного их использования. Техническим результатом изобретения является уменьшение умножителя частоты. The invention is aimed at reducing the number of elements of the frequency multiplier due to their more efficient use. The technical result of the invention is to reduce the frequency multiplier.
Предлагаемый умножитель частоты содержит каскадно соединенные входной и выходной микрополосковые фильтры и варакторные диоды, включенные параллельно им. The proposed frequency multiplier contains cascade-connected input and output microstrip filters and varactor diodes connected in parallel to them.
Предлагаемый умножитель частоты отличается от наиболее близкого аналога тем, что выходной резонатор входного фильтра является одновременно входным резонатором выходного фильтра, одна или обе половины его полоскового проводника замкнуты на землю через варакторные диоды. Первая резонансная частота выходного резонатора входного фильтра равна частоте входной мощности, а вторая резонансная частота равна выходной мощности. The proposed frequency multiplier differs from the closest analogue in that the output resonator of the input filter is simultaneously the input resonator of the output filter, one or both halves of its strip conductor are shorted to ground through varactor diodes. The first resonant frequency of the output resonator of the input filter is equal to the frequency of the input power, and the second resonant frequency is equal to the output power.
Кроме того, первая резонансная частота входного резонатора входного фильтра равна частоте входной мощности, третья резонансная частота расположена выше частоты выходной мощности, а входная мощность поступает в него в точке узла напряжения на частоте второго резонанса. Первая резонансная частота выходного резонатора выходного фильтра равна частоте выходной мощности, или вторая резонансная частота равна частоте выходной мощности, и при этом выходная мощность снимается с резонатора в точке узла напряжения на частоте входной мощности. In addition, the first resonant frequency of the input resonator of the input filter is equal to the frequency of the input power, the third resonant frequency is located above the frequency of the output power, and the input power is supplied to it at the point of the voltage node at the frequency of the second resonance. The first resonant frequency of the output resonator of the output filter is equal to the frequency of the output power, or the second resonant frequency is equal to the frequency of the output power, and the output power is removed from the resonator at the point of the voltage node at the input power frequency.
Все указанные отличительные признаки направлены на получение технического результата. All these distinguishing features are aimed at obtaining a technical result.
На чертеже изображена схема умножителя частоты, выполненного на трех микрополосковых резонаторах. The drawing shows a diagram of a frequency multiplier made on three microstrip resonators.
Умножитель частоты содержит каскадно соединенные входной и выходной микрополосковые фильтры и варакторные диоды 1, включенные параллельно им. Выходной резонатор 2 входного фильтра является одновременно входным резонатором выходного фильтра. Обе половины его полоскового проводника замкнуты на землю через варакторные диоды 1. Первая резонансная частота выходного резонатора 2 равна частоте входной мощности, а вторая резонансная частота равна частоте выходной мощности. The frequency multiplier contains cascade-connected input and output microstrip filters and varactor diodes 1 connected in parallel to them. The output resonator 2 of the input filter is simultaneously the input resonator of the output filter. Both halves of its strip conductor are shorted to ground via varactor diodes 1. The first resonant frequency of the output resonator 2 is equal to the frequency of the input power, and the second resonant frequency is equal to the frequency of the output power.
Кроме того, первая резонансная частота входного резонатора 3 входного фильтра равна частоте входной мощности, третья резонансная частота расположена выше частоты выходной мощности, а входная мощность поступает в него в точке узла напряжения на частоте второго резонанса. In addition, the first resonant frequency of the input resonator 3 of the input filter is equal to the frequency of the input power, the third resonant frequency is located above the frequency of the output power, and the input power is supplied to it at the point of the voltage node at the frequency of the second resonance.
Вторая резонансная частота выходного резонатора 4 выходного фильтра равна частоте выходной мощности, и выходная мощность снимается с резонатора в точке узла напряжения на частоте входной мощности, или первая резонансная частота выходного резонатора 4 выходного фильтра равна частоте выходной мощности. The second resonant frequency of the output resonator 4 of the output filter is equal to the frequency of the output power, and the output power is removed from the resonator at the point of the voltage node at the input power frequency, or the first resonant frequency of the output resonator 4 of the output filter is equal to the frequency of the output power.
Умножитель частоты в зависимости от ширины полосы частот входной и выходной мощности может содержать на входе и выходе емкости связи 5 и 6. Кроме того, в зависимости от типа используемого варакторного диода умножитель может иметь цепь автоматического смещения. Depending on the type of varactor diode, the multiplier may have an automatic bias circuit, depending on the frequency bandwidth of the input and output power, at the input and output of the communication capacitance.
Равенство первой резонансной частоты резонатора 3 частоте входной мощности, которой резонансной частоты частоте выходной мощности достигается уменьшением ширины центральной части полоскового проводника [3]. The equality of the first resonant frequency of the resonator 3 to the input power frequency, of which the resonant frequency to the output power frequency is achieved by reducing the width of the Central part of the strip conductor [3].
Умножитель частоты работает следующим образом. The frequency multiplier operates as follows.
Входная мощность, проходя через фильтр, поступает в его выходной резонатор 2, нагруженный на варакторный диод 1. Варакторный диод 1, являясь нелинейным элементом, генерирует СВЧ-колебания на частотах, кратных частоте входной мощности. Резонатор 2 из всех колебаний кратных частот выделяет только те колебания, частоты которых совпадают с его резонансными частотами. Таких частот две: частота входной мощности и частота выходной мощности. Колебания на других кратных частотах подавляются резонатором 2. Выходная мощность проходит через выходной фильтр и выходит на преобразователи частоты. The input power, passing through the filter, enters its output resonator 2, loaded on a varactor diode 1. Varactor diode 1, being a nonlinear element, generates microwave oscillations at frequencies that are multiples of the frequency of the input power. Resonator 2 from all vibrations of multiple frequencies selects only those vibrations whose frequencies coincide with its resonant frequencies. There are two such frequencies: input power frequency and output power frequency. Oscillations at other multiple frequencies are suppressed by resonator 2. The output power passes through the output filter and goes to the frequency converters.
Подавление утечки этой мощности через выходной фильтр усиливается наличием узла напряжения на входе входного резонатора 3. Подавление входной мощности на выходе умножителя усиливается наличием узла напряжения на выходе выходного резонатора 4 или отсутствием резонансных частот в резонаторе 4 ниже частоты выходной мощности. The suppression of leakage of this power through the output filter is enhanced by the presence of a voltage node at the input of the input resonator 3. The suppression of the input power at the output of the multiplier is enhanced by the presence of a voltage node at the output of the output resonator 4 or the absence of resonant frequencies in the resonator 4 below the frequency of the output power.
Кондуктивное подключение крайнего резонатора микрополоскового фильтра к линии передачи в точке узла напряжения эквивалентно введению в СВЧ-тракт дополнительного режектируемого четвертьволнового шлейфа. The conductive connection of the extreme resonator of the microstrip filter to the transmission line at the point of the voltage node is equivalent to introducing an additional notched quarter-wave loop into the microwave path.
Источники информации:
1. СВЧ-полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. Г.Уотсона. - М.: Мир, 1972, с. 279.Sources of information:
1. Microwave semiconductor devices and their application. Ed. G. Watson. - M .: Mir, 1972, p. 279.
Проектирование радиопередающих устройств СВЧ. Под ред. Г.М.Уткина. - М.: Сов. радио, 1979, с. 121. Design of microwave transmitting devices. Ed. G.M. Utkina. - M .: Owls. radio, 1979, p. 121.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94038981A RU2108656C1 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Frequency multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94038981A RU2108656C1 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Frequency multiplier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94038981A RU94038981A (en) | 1996-07-20 |
| RU2108656C1 true RU2108656C1 (en) | 1998-04-10 |
Family
ID=20161803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94038981A RU2108656C1 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Frequency multiplier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2108656C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106341085A (en) * | 2016-09-19 | 2017-01-18 | 西南大学 | Millimeter wave broadband monolithic frequency tripler based on heterojunction barrier varactor |
| RU2734448C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-10-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Frequency multiplier |
| RU203519U1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕСТ-МАСТЕР" | BROADBAND FREQUENCY MULTIPLIER |
| RU2756841C1 (en) * | 2021-03-26 | 2021-10-06 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Magnetic film strip resonator frequency multiplier |
| RU2758540C1 (en) * | 2021-03-29 | 2021-10-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» | Frequency multiplier on a thin magnetic film |
| RU2792265C1 (en) * | 2022-04-11 | 2023-03-21 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Frequency doubler on a thin magnetic film |
-
1994
- 1994-09-30 RU RU94038981A patent/RU2108656C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106341085A (en) * | 2016-09-19 | 2017-01-18 | 西南大学 | Millimeter wave broadband monolithic frequency tripler based on heterojunction barrier varactor |
| CN106341085B (en) * | 2016-09-19 | 2019-03-29 | 西南大学 | Millimeter wave broadband monolithic frequency tripler based on heterojunction barrier varactor |
| RU2734448C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-10-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Frequency multiplier |
| RU203519U1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕСТ-МАСТЕР" | BROADBAND FREQUENCY MULTIPLIER |
| RU2756841C1 (en) * | 2021-03-26 | 2021-10-06 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Magnetic film strip resonator frequency multiplier |
| RU2758540C1 (en) * | 2021-03-29 | 2021-10-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» | Frequency multiplier on a thin magnetic film |
| RU2792265C1 (en) * | 2022-04-11 | 2023-03-21 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Frequency doubler on a thin magnetic film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94038981A (en) | 1996-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6111482A (en) | Dielectric variable-frequency filter having a variable capacitance connected to a resonator | |
| US5231361A (en) | Voltage controlled push-push oscillator with parallel resonant tank circuits | |
| US5886595A (en) | Odd order MESFET frequency multiplier | |
| US5748051A (en) | Low phase noise UHF and microwave oscillator | |
| KR20010098933A (en) | Oscillator and communication apparatus | |
| US4378532A (en) | Oscillator mode suppression apparatus having bandpass effect | |
| RU2108656C1 (en) | Frequency multiplier | |
| Chen | Short-circuit tuning method for singly terminated filters | |
| Zahari et al. | Reconfigurable dual-mode ring resonator matched bandstop filter | |
| US4554516A (en) | Frequency source having YIG absorption/transmission filter | |
| US3443199A (en) | Wave frequency multiplier employing a nonlinear device in a band-pass filter | |
| EP1098432B1 (en) | Frequency-switching oscillator and electronic device using the same | |
| KR960009665A (en) | Double-tuned high frequency (RF) circuit with balanced secondary | |
| Psychogiou et al. | Continuously-tunable-bandwidth acoustic-wave resonator-based bandstop filters and their multi-mode modeling | |
| Schunemann et al. | Components for microwave integrated circuits with evanescent-mode resonators | |
| RU2065232C1 (en) | Band-pass tuneable filter | |
| Yabuki et al. | Miniaturized stripline dual-mode ring resonators and their application to oscillating devices | |
| RU2081507C1 (en) | Mixer | |
| GB2047491A (en) | Oscillator mode suppression apparatus having bandpass effect | |
| KR100285307B1 (en) | Voltage controlled oscillator device using coaxial resonator | |
| Lockerbie et al. | A broadband tunable combline filter using active devices | |
| US3539946A (en) | Solid state wide band microwave voltage controlled oscillator with improved frequency modulation capability | |
| RU9553U1 (en) | Microwave generator | |
| RU2007841C1 (en) | Shf divider | |
| RU1777191C (en) | Microstrip filter |