[发明专利]一种适用于极高频的双推式倍频器

说明书

本发明公开了一种适用于极高频的双推式倍频器，包括一对共源极放大器，这两个放大器的源极接地，两个放大器的漏极相连，两个放大器的栅极分别经对应的输入匹配网络与差分输入信号相连，输入匹配网络工作在基频，两个放大器的漏极公共端连接两条四分之一波长开路传输线，这两条四分之一波长开路传输线的一端分别连接在两个放大器的漏极公共端，它们的另一端开路，两个放大器的漏极公共端经输出匹配网络输出信号，输出匹配网络工作在二次谐波频率。本发明能在获得一定二次谐波输出功率的同时，显著提高基波抑制程度。

技术领域

本发明属于毫米波通信技术领域，特别涉及了一种适用于极高频的双推式倍频器。

背景技术

随着电子技术的高速发展，工艺的进步使得人们能够实现完整的毫米波通信系统。本振信号是通信系统的重要部分，用于上、下变频信号，是毫米波系统收发信号不可缺少的组成。当下工艺晶体管特征频率最高达400GHz，而随着系统频率的提高，直接合成本振信号难度极高，压控振荡器的调节范围减小，纯度降低，在系统增加振荡器的使用将增大整个系统的功率消耗。利用晶体管的非线性容易实现倍频应用，VCO工作频率降低与倍频器相连生成本振信号。倍频器的使用获得了更高的振荡源，扩展了设备工作频段。

二极管倍频器转换增益低，输出信号功率有限，输入输出信号难匹配。有源倍频器可以由偏置在AB类的晶体管，利用其非线性达到倍频的效果，就单端倍频器而言，单个晶体管提供的输出功率有限，转换增益较低，基波分量仍占主导，输出信号杂波较多，需要添加滤波电路以保证输出信号的基频抑制，输出匹配能够带来的二次谐波增益有限，二次谐波输出功率低。平衡式倍频器可以提高输出信号功率，但引入“巴伦”进行信号平衡-非平衡信号转换，带来插入损耗，增益下降，消耗功率增加。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种适用于极高频的双推式倍频器，弥补现有倍频器的不足，在获得一定二次谐波输出功率的同时，显著提高基波抑制程度。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种适用于极高频的双推式倍频器，包括一对共源极放大器，这两个放大器的源极接地，两个放大器的漏极相连，两个放大器的栅极分别经对应的输入匹配网络与差分输入信号相连，所述输入匹配网络工作在基频，两个放大器的漏极公共端连接两条四分之一波长开路传输线，这两条四分之一波长开路传输线的一端分别连接在两个放大器的漏极公共端，这两条四分之一波长开路传输线的另一端开路，两个放大器的漏极公共端经输出匹配网络输出信号，所述输出匹配网络工作在二次谐波频率。

基于上述技术方案的优选方案，所述输入匹配网络包括一条高开路等效阻抗的四分之一波长传输线、第一传输线和第一隔直电容，第一传输线的一端连接放大器的栅极，第一传输线的另一端经第一隔直电容与差分输入信号相连，高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的一端连接第一传输线与第一隔直电容的公共端，高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的另一端接入偏置电压，所述高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的开路等效阻抗值大于1000Ω。

基于上述技术方案的优选方案，所述输出匹配网络包括一条高开路等效阻抗的四分之一波长传输线、第二传输线、第三传输线和第二隔直电容，第二传输线的一端连接两个放大器的漏极公共端，第二传输线的另一端经第二隔直电容输出信号，第三传输线的一端连接第二传输线与第二隔直电容的公共端，第三传输线的另一端开路，高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的一端连接第二传输线与第二隔直电容的公共端，高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的另一端接入漏极电压，所述高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的开路等效阻抗值大于1000Ω。

基于上述技术方案的优选方案，输入匹配网络中的高开路等效阻抗的四分之一波长传输线接入偏置电压的一端连接去耦合电路；输出匹配网络中的高开路等效阻抗的四分之一波长传输线接入漏极电压的一端连接去耦合电路。

基于上述技术方案的优选方案，输入匹配网络和输出匹配网络中的高开路等效阻抗的四分之一波长传输线的宽度均为45μm，阻抗均为6000Ω。