一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器，包括上腔，下腔、中頻輸出連接器和電路；將所述電路裝配在下腔，上腔用于與下腔配合組成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，連接器設(shè)置在下腔中。采用上述方案，具備寬帶可調(diào)諧的特性，提高了電路設(shè)計(jì)的靈活性，降低了對(duì)加工、裝配一致性的要求，另外電路在具體的實(shí)現(xiàn)形式上采用的1毫米標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)而不是減高波導(dǎo)，降低了加工難度和成本。
【專利說明】一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于1毫米次諧波混頻器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]1毫米頻段位于毫米波的高頻段和太赫茲的低頻段，具有較寬的帶寬、離子性、穿透性等特性，相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用涵蓋了成像、寬帶通信、化學(xué)和生物檢測(cè)、空間通信等囊括了電子、信息、生命、國防、航天等多個(gè)行業(yè)。信號(hào)接收是這些應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一，目前信號(hào)接收經(jīng)常采用超外差式的方案，由于在1毫米頻段無低噪聲放大器，致使接收機(jī)的靈敏度，直接取決于混頻器的噪聲系數(shù)。目前1毫米頻段的混頻器依據(jù)本振頻率選擇的不同，分為基波混頻器和諧波混頻器兩種，基波混頻器具有較小的噪聲系數(shù)，但對(duì)本振的要求較高，諧波混頻器可大大降低對(duì)本振的要求，采用的諧波次數(shù)越高，本振的要求就越低，同樣的噪聲系數(shù)也就越大，綜合考慮本振和噪聲系數(shù)的要求，1毫米頻段高靈敏度的接收機(jī)均采用次諧波混頻的方案，主要采用懸?guī)А⑻结樝嘟Y(jié)合的電路，具體的電路實(shí)現(xiàn)形式如圖1所示，射頻信號(hào)經(jīng)過減高波導(dǎo)輸入，經(jīng)探針、匹配電路和本振低通濾波器18偶合至非線性反向并聯(lián)二極管20處，射頻信號(hào)19經(jīng)減高波導(dǎo)輸入，經(jīng)探針和匹配電路加到非線性反向并聯(lián)二極管13處，混頻的中頻信號(hào)經(jīng)中頻濾波器輸出17，該方案在設(shè)計(jì)中采用減高波導(dǎo)，提高了探針的性能指標(biāo)，卻增加了加工的難度和成本，同時(shí)基于上述的方案的混頻電路，缺少調(diào)試單元，整個(gè)電路設(shè)計(jì)對(duì)于非線性器件模型的精準(zhǔn)性及各種容差分析要求非常的高。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器，其中，包括上腔，下腔、中頻輸出連接器和電路；將所述電路裝配在下腔，上腔用于與下腔配合組成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，連接器設(shè)置在下腔中。
[0007]所述的1毫米次諧波混頻器，其中，所述上腔及包述下腔包括:定位銷釘孔、法蘭定位銷釘孔、M2螺釘通孔、射頻輸入波導(dǎo)腔、本振輸入波導(dǎo)腔、中頻濾波器及探針微帶裝配腔；所述定位銷釘孔用于實(shí)現(xiàn)上腔及下腔精準(zhǔn)定位；所述法蘭定位銷釘，用于實(shí)現(xiàn)與其他波導(dǎo)連接件連接時(shí)的定位；所述M2螺釘通孔，用于上腔及下腔的固定；所述射頻輸入波導(dǎo)腔，用于形成射頻輸入的腔體；所述本振輸入波導(dǎo)腔，用于形成本振波導(dǎo)輸入的腔體；所述中頻濾波器，用于中頻信號(hào)的濾波；所述探針微帶裝配腔體，用于裝配探針。
[0008]所述的1毫米次諧波混頻器，其中，所述下腔還包含用于中頻輸出陰頭連接器，設(shè)置在下腔中，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的輸出。
[0009]所述的1毫米次諧波混頻器，其中，所述中頻輸出連接器為3.5陰頭連接器，由外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、介質(zhì)撐和套環(huán)組成，所述外導(dǎo)體與所述內(nèi)導(dǎo)體及所述介質(zhì)撐共同組成同軸連接器，所述同軸連接器與所述套環(huán)配合固定在下腔中。
[0010]所述的1毫米次諧波混頻器，其中，所述電路，包含射頻輸入匹配單元、反向并聯(lián)變阻二級(jí)管、調(diào)諧單元、本振輸入單元和中頻輸出單元；射頻輸入匹配單元實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)與反向并聯(lián)二級(jí)管的匹配，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)以較小的損耗饋送至反向并聯(lián)二級(jí)管，反向并聯(lián)二級(jí)管利用非線性實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的頻譜搬移；所述調(diào)諧單元，用于實(shí)現(xiàn)混頻器的調(diào)諧，彌補(bǔ)因反向并聯(lián)變阻二級(jí)管模型的偏差和加工誤差帶來的影響；所述本振輸入單元實(shí)現(xiàn)本振信號(hào)與反向并聯(lián)二級(jí)管的匹配和與射頻信號(hào)的隔離，使得本振信號(hào)能以較小的損耗傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，同時(shí)抑制射頻信號(hào)泄露到本振通道；所述中頻輸出單元，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的輸出，同時(shí)抑制本振信號(hào)泄漏到中頻通路；射頻信號(hào)經(jīng)射頻輸入波導(dǎo)傳輸至微帶探針處，經(jīng)探針實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)射頻匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，同樣本振信號(hào)經(jīng)本振輸入波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)本振濾波器和匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，本振信號(hào)和射頻信號(hào)經(jīng)反向并聯(lián)二級(jí)管進(jìn)行混頻，中頻信號(hào)經(jīng)中頻Hammer濾波器經(jīng)3.5陰頭連接器輸出。
[0011]所述的1毫米次諧波混頻器，其中，所述調(diào)諧單元為一可調(diào)節(jié)電感，裝配于二級(jí)管的射頻通道中。
[0012]采用上述方案，繼承了 1毫米次諧波混頻器噪聲系數(shù)小的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具備寬帶可調(diào)諧的特性，提高了電路設(shè)計(jì)的靈活性，降低了對(duì)加工、裝配一致性的要求，另外電路在具體的實(shí)現(xiàn)形式上采用的1毫米標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)而不是減高波導(dǎo)，降低了加工難度和成本，這些都使得發(fā)明提出的1毫米可調(diào)諧次諧波混頻器，具有良好的可生產(chǎn)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中基于懸?guī)У姆种C波混頻器示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明1毫米次諧波混頻器的立體圖。
[0015]圖3為本發(fā)明1毫米次諧波混頻器上腔示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明1毫米次諧波混頻器下腔示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明1毫米次諧波混頻器電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本項(xiàng)目提出了一種新型的寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器，整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由上腔1，下腔2、中頻輸出連接器3和圖6所示的混頻，電路構(gòu)成，圖3和圖4為1毫米分諧波混頻器的上腔和下腔的詳圖?；祛l器的電路裝配在下腔2中。上腔1由本振輸入波導(dǎo)腔4、射頻輸入波導(dǎo)腔5、中頻濾波器腔體6和混頻電路微帶線部分腔體7構(gòu)成。下腔由本振輸入波導(dǎo)腔8、射頻輸入波導(dǎo)腔9、混頻電路裝配腔10和中頻Hammer濾波器裝配腔構(gòu)成?；祛l電路，包含射頻輸入匹配部分12、反向并聯(lián)二級(jí)管15、調(diào)諧單元13、本振輸入單兀14和中頻輸出單兀16幾部分。
[0021]具體的工作原理是混頻器射頻信號(hào)經(jīng)射頻輸入波導(dǎo)(上腔3和下腔9對(duì)應(yīng)構(gòu)成的波導(dǎo))和傳輸至微帶探針處14，經(jīng)探針實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)射頻匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管15處，同樣本振信號(hào)經(jīng)本振輸入波導(dǎo)(上腔4和下腔8對(duì)應(yīng)構(gòu)成的波導(dǎo))實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)本振輸入單元14的本振濾波器和匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管15處，本振信號(hào)和射頻信號(hào)經(jīng)反向并聯(lián)二級(jí)管進(jìn)行混頻，中頻信號(hào)經(jīng)中頻Hammer濾波器16經(jīng)3.5陰頭連接器3輸出。調(diào)諧單元為一可調(diào)節(jié)電感13，裝配于二級(jí)管的射頻通道部分，用于實(shí)現(xiàn)非線性期間的直流回路，同時(shí)對(duì)因裝配加工帶來的工差和非線性器件帶來的影響，提高混頻器的帶寬。
[0022]實(shí)施例2
[0023]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步，如圖2-圖5所示，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器，其中，包括上腔1，下腔2、中頻輸出連接器3和電路；將所述電路裝配在下腔2中，上腔1用于與下腔2配合組成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，連接器設(shè)置在下腔中。
[0024]所述上腔1及包述下腔2包括:定位銷釘孔、法蘭定位銷釘孔、M2螺釘通孔、射頻輸入波導(dǎo)腔、本振輸入波導(dǎo)腔、中頻濾波器及探針微帶裝配腔；所述定位銷釘孔用于實(shí)現(xiàn)上腔及下腔精準(zhǔn)定位；所述法蘭定位銷釘，用于實(shí)現(xiàn)與其他波導(dǎo)連接件連接時(shí)的定位；所述M2螺釘通孔，用于上腔及下腔的固定；所述射頻輸入波導(dǎo)腔，用于形成射頻輸入的腔體；所述本振輸入波導(dǎo)腔，用于形成本振波導(dǎo)輸入的腔體；所述中頻濾波器，用于中頻信號(hào)的濾波；所述探針微帶裝配腔體，用于裝配探針。
[0025]所述下腔還包含用于中頻輸出陰頭連接器，設(shè)置在下腔2中，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的輸出。
[0026]所述中頻輸出連接器為3.5陰頭連接器，由外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、介質(zhì)撐和套環(huán)組成，所述外導(dǎo)體與所述內(nèi)導(dǎo)體及所述介質(zhì)撐共同組成同軸連接器，所述同軸連接器與所述套環(huán)配合固定在下腔中。
[0027]所述電路，包含射頻輸入匹配單元、反向并聯(lián)變阻二級(jí)管15、調(diào)諧單元13、本振輸入單元14和中頻輸出單元16 ;射頻輸入匹配單元實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)與反向并聯(lián)二級(jí)管的匹配，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)以較小的損耗饋送至反向并聯(lián)二級(jí)管，反向并聯(lián)二級(jí)管利用非線性實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的頻譜搬移；所述調(diào)諧單元，用于實(shí)現(xiàn)混頻器的調(diào)諧，彌補(bǔ)因反向并聯(lián)變阻二級(jí)管模型的偏差和加工誤差帶來的影響；所述本振輸入單元實(shí)現(xiàn)本振信號(hào)與反向并聯(lián)二級(jí)管的匹配和與射頻信號(hào)的隔離，使得本振信號(hào)能以較小的損耗傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，同時(shí)抑制射頻信號(hào)泄露到本振通道；所述中頻輸出單元，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的輸出，同時(shí)抑制本振信號(hào)泄漏到中頻通路；射頻信號(hào)經(jīng)射頻輸入波導(dǎo)傳輸至微帶探針處，經(jīng)探針實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)射頻匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，同樣本振信號(hào)經(jīng)本振輸入波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)本振濾波器和匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，本振信號(hào)和射頻信號(hào)經(jīng)反向并聯(lián)二級(jí)管進(jìn)行混頻，中頻信號(hào)經(jīng)中頻Hammer濾波器經(jīng)3.5陰頭連接器輸出。
[0028]所述調(diào)諧單元13為一可調(diào)節(jié)電感，裝配于二級(jí)管的射頻通道中。
[0029]采用上述方案，繼承了 1毫米次諧波混頻器噪聲系數(shù)小的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具備寬帶可調(diào)諧的特性，提高了電路設(shè)計(jì)的靈活性，降低了對(duì)加工、裝配一致性的要求，另外電路在具體的實(shí)現(xiàn)形式上采用的1毫米標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)而不是減高波導(dǎo)，降低了加工難度和成本，這些都使得發(fā)明提出的1毫米可調(diào)諧次諧波混頻器，具有良好的可生產(chǎn)性。[0030]本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)有如下幾項(xiàng):
[0031](1)可調(diào)諧性:增加可調(diào)諧電路，降低電路設(shè)計(jì)對(duì)各種實(shí)現(xiàn)工差和模型精準(zhǔn)性的要求。
[0032](2)可生產(chǎn)性:電路實(shí)現(xiàn)采用標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)而不是減高波導(dǎo)，降低加工難度和成本，提高了可生產(chǎn)性。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種寬帶可調(diào)諧1毫米次諧波混頻器，其特征在于，包括上腔，下腔、中頻輸出連接器和電路；將所述電路裝配在下腔，上腔用于與下腔配合組成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，連接器設(shè)置在下腔中。
2.如權(quán)利要求1所述的1毫米次諧波混頻器，其特征在于，所述上腔及包述下腔包括:定位銷釘孔、法蘭定位銷釘孔、M2螺釘通孔、射頻輸入波導(dǎo)腔、本振輸入波導(dǎo)腔、中頻濾波器及探針微帶裝配腔；所述定位銷釘孔用于實(shí)現(xiàn)上腔及下腔精準(zhǔn)定位；所述法蘭定位銷釘，用于實(shí)現(xiàn)與其他波導(dǎo)連接件連接時(shí)的定位；所述M2螺釘通孔，用于上腔及下腔的固定；所述射頻輸入波導(dǎo)腔，用于形成射頻輸入的腔體；所述本振輸入波導(dǎo)腔，用于形成本振波導(dǎo)輸入的腔體；所述中頻濾波器，用于中頻信號(hào)的濾波；所述探針微帶裝配腔體，用于裝配探針。
3.如權(quán)利要求2所述的1毫米次諧波混頻器，其特征在于，所述下腔還包含用于中頻輸出陰頭連接器，設(shè)置在下腔中，用于實(shí)現(xiàn)輸出中頻信號(hào)的輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的1毫米次諧波混頻器，其特征在于，所述中頻輸出連接器為3.5陰頭連接器，由外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、介質(zhì)撐和套環(huán)組成，所述外導(dǎo)體與所述內(nèi)導(dǎo)體及所述介質(zhì)撐共同組成同軸連接器，所述同軸連接器與所述套環(huán)配合固定在下腔中。
5.如權(quán)利要求1所述的1毫米次諧波混頻器，其特征在于，所述電路，包含射頻輸入匹配單元、反向并聯(lián)變阻二級(jí)管、調(diào)諧單元、本振輸入單元和中頻輸出單元；射頻輸入匹配單元實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)與反向并聯(lián)二級(jí)管的匹配，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)以較小的損耗饋送至反向并聯(lián)二級(jí)管，反向并聯(lián)二級(jí)管利用非線性實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的頻譜搬移；所述調(diào)諧單元，用于實(shí)現(xiàn)混頻器的調(diào)諧，彌補(bǔ)因反向并聯(lián)變阻二級(jí)管模型的偏差和加工誤差帶來的影響；所述本振輸入單元實(shí)現(xiàn)本振信號(hào)與反向并聯(lián)二級(jí)管的匹配和與射頻信號(hào)的隔離，使得本振信號(hào)能以較小的損耗傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，同時(shí)抑制射頻信號(hào)泄露到本振通道；所述中頻輸出單元，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的輸出，同時(shí)抑制本振信號(hào)泄漏到中頻通路；射頻信號(hào)經(jīng)射頻輸入波導(dǎo)傳輸至微帶探針處，經(jīng)探針實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)射頻匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，同樣本振信號(hào)經(jīng)本振輸入波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)TE10模至微帶線準(zhǔn)TEM模式的轉(zhuǎn)換，經(jīng)本振濾波器和匹配單元傳輸至反向并聯(lián)二級(jí)管處，本振信號(hào)和射頻信號(hào)經(jīng)反向并聯(lián)二級(jí)管進(jìn)行混頻，中頻信號(hào)經(jīng)中頻Hammer濾波器經(jīng)3.5陰頭連接器輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的1毫米次諧波混頻器，其特征在于，所述調(diào)諧單元為一可調(diào)節(jié)電感，裝配于二級(jí)管的射頻通道中。
【文檔編號(hào)】H03D7/16GK103684269SQ201310683506
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】鄧建欽, 年夫順 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所