专利名称：一种倍频电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动通信中射频技术设计领域，具体涉及一种倍频电路。 技术背景在射频系统设计中，为了实现频率的变频设计要求，往往需要频率变化的跨越区间较大，一般需要对频率信号进行2 8次的倍频，以实现频率由1 3GHz到7 23GHz 的频率变化，倍频后的信号一般用于混频器的本振输入。目前业内广泛采用的是倍频ICGntegrated circuit)器件来实现射频信号的倍频处理，但是使用倍频IC器件仅能实现2的倍数的倍频设计，如2倍频、4倍频和8倍频的设计。如要将一个3. 5GHz的信号4倍频到14G，用倍频IC实现的方式可以先采用HITTITE 公司的HMC575将3. 5GHz信号2倍频到7GHz，然后采用HITTITE公司的HMC368将7GHz信号2倍频率到14GHz。另外，采用倍频IC器件实现倍频还会受到器件条件限制，如HMC575对输入信号频率要求为3 4. 5GHz，而且往往以2的倍数进行倍频的方式对系统设计的混频电路要求较高，对于较复杂的系统，可能需要独立设计一个PLLphase Locked Loop，锁相环)环路来提供倍频用的初始频率，该方案存在多次变频导致射频指标恶化，对电路中放大器及滤波器种类要求较多，调试困难等缺点。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种可奇数次或偶数次倍频，并能一次性将频率倍频到所需频率的倍频电路，另外，该倍频电路对输入信号频率的要求较低， 能适应多种频段的初始信号。为实现此目的，本实用新型所设计的一种倍频电路，其特征在于它包括信号放大模块、信号激励模块、滤波器、阶跃二极管SRD和带通滤波器BF 1，其中，所述信号放大模块的信号输出端连接信号激励模块的信号输入端，信号激励模块的信号输出端连接滤波器的信号输入端，滤波器的信号输出端通过阶跃二极管SRD连接带通滤波器BFl的信号输入端。所述滤波器为低通滤波器LPl或介质滤波器。所述信号激励模块包括电阻R2、电感L2和电阻R3，其中，所述电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端连接信号放大模块的信号输出端，电感L2的一端连接信号放大模块的信号输出端，电感L2的另一端通过电阻R3接地。所述阶跃二极管SRD的正极连接低通滤波器LPl的信号输出端，阶跃二极管SRD 的负极接地。所述信号放大模块包括电容Cl C4、放大器Ql、电感Ll和电阻Rl，其中，电容Cl 的一端连接放大器Ql的信号输入端，放大器Ql的信号输出端连接电容C4的一端；电感Li、 电容C2、电容C3和电阻Rl构成放大器Ql的偏置电路，所述电感Ll的一端连接到放大器 Ql的信号输出端，电感Ll的另一端通过电容C2连接到地，电感Ll的另一端还连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端通过电容C3接地，电阻Rl的另一端连接电源，所述放大器Ql的两个接地端分别接地，所述电容C4的另一端为信号放大模块的信号输出端。本实用新型通过设置信号放大模块、信号激励模块、低通滤波器LP1、阶跃二极管 SRD和带通滤波器BF1，能实现奇数次或偶数次倍频，并能一次性将频率倍频到所需频率的倍频电路，另外，本实用新型对输入信号频率的要求较低，能适应多种频段的初始信号。本实用新型还具有结构简单，使用方便的优点。
图1为本实用新型的原理框图。图2为本实用新型的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明如图1和2所示的一种倍频电路，其特征在于它包括信号放大模块、信号激励模块、低通滤波器LP1、阶跃二极管SRD和带通滤波器BFl，其中，信号放大模块的信号输出端连接信号激励模块的信号输入端，信号激励模块的信号输出端连接低通滤波器LPl的信号输入端，低通滤波器LPl的信号输出端通过阶跃二极管SRD连接带通滤波器BFl的信号输入端。上述技术方案中，低通滤波器LPl可用介质滤波器代替。上述技术方案中，信号放大模块包括电容Cl C4、放大器Ql、电感Ll和电阻Rl， 其中，电容Cl的一端连接放大器Ql的信号输入端，放大器Ql的信号输出端连接电容C4的一端；电感Li、电容C2、电容C3和电阻Rl构成放大器Ql的偏置电路，电感Ll的一端连接到放大器Ql的信号输出端，电感Ll的另一端通过电容C2连接到地，电感Ll的另一端还连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端通过电容C3接地，电阻Rl的另一端连接+5V电源，放大器Ql的两个接地端分别接地，电容C4的另一端为信号放大模块的信号输出端。信号激励模块包括电阻R2、电感L2和电阻R3，其中，电阻R2的一端接地，电阻R2 的另一端连接信号放大模块的信号输出端，电感L2的一端连接信号放大模块的信号输出端，电感L2的另一端通过电阻R3接地。阶跃二极管SRD的正极连接低通滤波器LPl的信号输出端，阶跃二极管SRD的负极接地。低通滤波器LPl的接地端接地，带通滤波器BFl的接地端接地。上述技术方案中，信号放大模块根据输入信号F(in)的频率及阶跃二极管SRD对输入信号F(in)的功率要求进行选取；信号激励模块在阶跃二极管SRD处于正向低阻抗状态时使此电感储存能量；而当其处于反向高阻抗状态时，使电感在瞬间释放能量，形成一频谱极宽的窄电压脉冲，通过带通滤波器BFl使其能量集中于所需谐波附近，以获得高效输出；阶跃二极管SRD —般使用Metelics公司的MSD 700系列和MMD840系列；带通滤波器 BFl 一般采用微带设计，设计所需的输出倍频信号F(OUT)由该滤波器的设计带宽决定。下面以图2从信号输入到信号输出的整个过程来分析电路的工作过程从F(in)输入一个需倍频信号，通过信号放大模块将信号幅度调节到阶跃二极管 SRD所需要的输入幅度，阶跃二极管SRD所产生的不同阶次的谐波衰减幅度较大，阶次越高的谐波衰减越大，阶跃二极管SRD倍频器多用于高次倍频(倍频次数最高可达20次)，且倍频效率较高，其倍频效率约为1/η (η表示谐波次数)，根据所要取的阶次谐波分量设计输入信号F(in)的功率幅度；信号激励模块形成频谱极宽的窄电压脉冲；利用阶跃二极管SRD 的电抗开关特性可以产生N(N > 2)阶谐波分量；低通滤波器LPl抑制信号放大模块带来的高次杂散信号，同时抑制高次谐波的反串；通过设计带通滤波器BFl来获取相应阶次的谐波分量作为倍频信号，N阶谐波分量即是设计所需要的N倍频信号，一般设计N的范围为 2 9。 本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求1.一种倍频电路，其特征在于它包括信号放大模块、信号激励模块、滤波器、阶跃二极管SRD和带通滤波器BF1，其中，所述信号放大模块的信号输出端连接信号激励模块的信号输入端，信号激励模块的信号输出端连接滤波器的信号输入端，滤波器的信号输出端通过阶跃二极管SRD连接带通滤波器BFl的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的倍频电路，其特征在于所述滤波器为低通滤波器LPl或介质滤波器。
3.根据权利要求2所述的倍频电路，其特征在于所述信号激励模块包括电阻R2、电感 L2和电阻R3，其中，所述电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端连接信号放大模块的信号输出端，电感L2的一端连接信号放大模块的信号输出端，电感L2的另一端通过电阻R3接地。
4.根据权利要求3所述的倍频电路，其特征在于所述阶跃二极管SRD的正极连接低通滤波器LPl的信号输出端，阶跃二极管SRD的负极接地。
5.根据权利要求2或3或4所述的倍频电路，其特征在于所述信号放大模块包括电容Cl C4、放大器Ql、电感Ll和电阻Rl，其中，电容Cl的一端连接放大器Ql的信号输入端，放大器Ql的信号输出端连接电容C4的一端；电感Li、电容C2、电容C3和电阻Rl构成放大器Ql的偏置电路，所述电感Ll的一端连接到放大器Ql的信号输出端，电感Ll的另一端通过电容C2连接到地，电感Ll的另一端还连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端通过电容C3接地，电阻Rl的另一端连接电源，所述放大器Ql的两个接地端分别接地，所述电容C4 的另一端为信号放大模块的信号输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种倍频电路，它的信号放大模块的信号输出端连接信号激励模块的信号输入端，信号激励模块的信号输出端连接滤波器的信号输入端，滤波器的信号输出端通过阶跃二极管SRD连接带通滤波器BF1的信号输入端。本实用新型通过设置信号放大模块、信号激励模块、低通滤波器LP1、阶跃二极管SRD和带通滤波器BF1，能实现奇数次或偶数次倍频，并能一次性将频率倍频到所需频率的倍频电路，另外，本实用新型对输入信号频率的要求较低，能适应多种频段的初始信号。本实用新型还具有结构简单，使用方便的优点。
文档编号H03B19/06GK202153722SQ201120297238
公开日2012年2月29日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者万正洋 申请人:武汉凡谷电子技术股份有限公司