[实用新型]一种三毫米波四倍频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波扩频领域，特别是涉及一种三毫米波四倍频器。

背景技术

毫米波频率源是毫米波通信、测量系统等必不可少的关键部件。在毫米波频段，由于直接振荡源性能指标较差，故一般采用倍频方式实现毫米波频率源。振荡频率选择技术比较成熟的微波频段，通过倍频可获得有良好稳定度和相噪特性的毫米波频率源。毫米波倍频器一般采用二极管平衡结构形式，通过选用合适的二极管，以及设计相应的微带巴伦、鳍线波导过渡等结构来实现毫米波倍频功能。毫米波倍频器的主要技术指标有输出功率、变频损耗、谐波抑制、相位噪声等。

随着毫米波通信系统的发展，无论是在军用还是在民用方面都需要可靠、易于制作的毫米波频率源，高稳定毫米波信号源的质量好坏是决定毫米波系统性能的基础与关键。简单的固态源输出的毫米波振荡频率稳定度较差，难于用作通信或雷达中收发信机的本振源。为此在多数场合，必须采用倍频方式实现三毫米波频率源。毫米波全频段信号源发生器的研制大多采用功率放大再倍频的方案。该方案的优点在于信号源频率精度和信号已有的调制可以得到保证，而相位噪声恶化较小，同时可以很大程度上降低制作成本。

实用新型内容

毫米波倍频器是用来改变信号频率的微波器件，由于毫米波直接振荡源性能指标较差，一般需采用倍频方式来实现毫米波频率源。本实用新型实现了一个三毫米波四倍频器，将输入信号23~24GHz的信号通过两级二倍频到92~96GHz，再通过鳍线波导过渡结构输出。该四倍频器采用了新型的微带巴伦结构，同时采用共面阻抗进行二极管对的输入阻抗匹配，采用鳍线进行二极管对输出阻抗匹配，通过鳍线渐变线的设计进行与输出波导匹配。该四倍频器可广泛应用于三毫米波雷达、通信系统等。

本实用新型采用如下技术方案：一种三毫米波四倍频器，从输入到输出依次包括ka波段二倍频器、滤波放大电路、三毫米波二倍频器，所述ka波段二倍频器包括一个Marchand结构巴伦电路，所述Marchand结构巴伦电路的正面为一个1/4波长始端短路的微带线和一个1/2波长始端短路折成两段1/4波长的微带线，两个微带线的终端分别连接一个肖特基二极管，Marchand结构巴伦电路的反面为一个1/4波长终端开路的微带线；所述三毫米波二倍频器包括两个肖特基二极管，肖特基二极管的一端连接阻抗匹配电路，肖特基二极管的另一端采用鳍线结构输出。

在上述技术方案中，所述Marchand结构巴伦电路采用悬置微带线。

在上述技术方案中，所述阻抗匹配电路采用高阻抗线和共面波导实现两个肖特基二极管的输入阻抗匹配。

在上述技术方案中，所述鳍线结构采用鳍线渐变线实现两个肖特基二极管输出平衡倍频。

在上述技术方案中，所述鳍线渐变线之间的宽度是可调节的，所述渐变线类型为对余弦平方渐变。

本实用新型的优点在于：

本实用新型实现了本振链路输入信号23~24GHz 到三毫米波频段92~96GHz的倍频，为三毫米波收发组件提供了可靠稳定的本振频率；

本实用新型改进后的结构整体尺寸更小，带宽更宽，耦合度更好，并有效地降低了工艺误差对电路性能的影响；

本实用信息者第二级倍频电路包括共面波导匹配、鳍线匹配、 鳍线渐变线过渡等几部分，实现了信号的低插损过渡，并有较地抑制了输出端口低频频率的传输；

整个四倍频器由2.92mm系列同轴连接器输入，由WR10波导结构输出，实现了从K波段到W波段的频率变换，两级分别采用不同的耦合方式，最大程度地降低变频损耗和传输损耗。

附图说明

本实用新型将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型中第一级二倍频的原理图；

图3是本实用新型中第二级二倍频的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，三毫米波四倍频器采用两级倍频方式实现，输入信号为K波段信号，依次经过第一级二倍频、滤波放大电路、第二级二倍频最后输出三毫米波频段信号