[发明专利]一种磁阻混频器

权利要求书

1.一种磁阻混频器，用于对输入的第一频率信号源和第二频率信号源进行混频得到混频信号，其特征在于，其包括：

螺旋线圈、桥式磁阻传感器以及磁屏蔽层，所述的螺旋线圈位于所述的磁屏蔽层和所述的桥式磁阻传感器之间；

所述的桥式磁阻传感器包括四个构成桥式结构的磁阻传感器单元，两两一组分别位于所述的螺旋线圈上方或下方具有相反电流方向的两个区域内；

每个所述的磁阻传感器单元包含N个阵列式磁隧道结行，每个阵列式磁隧道结行由M个磁隧道结构成，M、N均为正整数，且各所述的阵列式隧道结行之间以串联、并联或者串并联混合连接成两端口结构，且所述的磁隧道结的敏感轴垂直于其所在的所述的区域内所述的螺旋线圈中的电流方向；

在两个所述的区域内，所述的磁阻传感器单元中的磁隧道结的敏感轴向磁场分布特征相反，而在单个所述的区域内，所述的磁阻传感器单元中的磁隧道结的敏感轴向磁场分布特征相同；

所述的第一频率信号源通过所述的螺旋线圈输入，从而使所述的第一频率信号源转变成与所述的磁隧道结的敏感轴向磁场具有相同频率的磁场信号并作用于所述的磁隧道结，使得所述的磁阻传感器单元的电阻发生变化，所述的第二频率信号源通过所述的桥式磁阻传感器的电源-地端口输入，使得所述的磁阻传感器单元两端的电压发生变化；

所述的混频信号通过所述的桥式磁阻传感器的信号输出端输出，其输出的混频信号的信号频率为所述的第一频率信号源和所述的第二频率信号源的频率之和或之差。

2.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，四个所述的磁阻传感器单元具有相同的电阻-磁场特征。

3.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，位于所述的螺旋线圈上方或下方具有相反电流方向的两个区域内的所述磁阻传感器单元具有相同的磁隧道结连接结构，且相位相反。

4.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，在所述的第一频率信号源通过所述的螺旋线圈所产生磁隧道结敏感轴向磁场范围内，所述的磁阻传感器单元中的磁隧道结的电阻与外磁场之间为线性特征关系。

5.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，位于所述的螺旋线圈上方或下方的所述的磁阻传感器单元内的所述的阵列式磁隧道结行的敏感轴向磁场具有均匀或非均匀磁场分布特征。

6.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，位于所述的螺旋线圈上方或下方的所述的区域内的所述的磁阻传感器单元的阵列式磁隧道结行垂直或平行于该区域内所述的螺旋线圈中的电流方向。

7.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，所述的第一频率信号源通过有源或无源方式与所述的螺旋线圈相连。

8.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，所述的第二频率信号源通过无源或有源方式与所述的桥式磁阻传感器的电压-地端口相连。

9.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，所述的混频信号通过无源或有源方式由桥式磁阻传感器的信号输出端输出。

10.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于，所述的螺旋线圈由铜、金或银这种高导电率金属材料制成。

11.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于：所述的磁屏蔽层的组成材料为选自高磁导率铁磁合金NiFe、CoFeSiB、CoZrNb、CoFeB、FeSiB或FeSiBNbCu中的一种。

12.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于：所述的螺旋线圈的厚度为1-20um，宽度为5-40um，相邻两个单线圈之间的间距为10-100um。

13.根据权利要求1所述的一种磁阻混频器，其特征在于：所述的磁屏蔽层的厚度为1-20 um。