專利名稱：低噪聲頻率倍增器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無線電高頻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到低噪聲頻率倍增器。
背景技術(shù)：
目前原子鐘鎖相接收機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)的頻率倍增器多采用有源器件，使晶體管工作在非線性區(qū)，將激勵(lì)信號(hào)變成電流脈沖，這樣便產(chǎn)生了多次諧波。然后通過選頻回路，選出所需要的諧波，以達(dá)到倍頻的目的。這種頻率倍頻器的主要缺點(diǎn)是其一由于將激勵(lì)信號(hào)變成電流脈沖，產(chǎn)生多次諧波，能量分散，所選的倍頻信號(hào)較弱，信噪比較低；其二由于晶體三極管工作在非線性區(qū)，要保證集電極電流脈沖足夠大，以產(chǎn)生豐富的諧波，就要加大交流激勵(lì)電壓，這對(duì)激勵(lì)信號(hào)的功率要求較高；其三為了獲得較小的導(dǎo)通角，晶體管要求足夠的反向偏壓，對(duì)元器件要求較高；這種倍頻方式主要用的是有源器件，便增加了附加噪聲，這種噪聲通常以調(diào)制倍頻信號(hào)振幅和相位的形式出現(xiàn)，雖然調(diào)幅噪聲通過限幅可以抑制，但調(diào)相噪聲是無法徹底抑制，選頻回路中的電感、電容隨溫度漂移會(huì)給倍頻器的輸出增加相位漂移。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述頻率倍增器的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、隔離度高、頻譜純、信噪比高、電路簡(jiǎn)化的低噪聲頻率倍增器。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括晶體振蕩器、倍頻器1、放大器1、倍頻器2、放大器2、倍頻器3、放大器3，倍頻器1的輸入端接晶體振蕩器的輸出端，放大器1輸入端接接倍頻器1的輸出端，倍頻器2的輸入端接放大器1的輸出端，放大器2的輸入端接倍頻器2的輸出端，倍頻器3的輸入端接放大器2的輸出端，放大器3的輸入端接倍頻器3的輸出端。
本實(shí)用新型的放大器1為C1的一端接倍頻器1的集成電路U 5的輸出端2腳并通過R1接地、另一端接三極管T1的基極和線圈L1的一端，線圈L1的另一端通過R2和線圈L2以及R7接12v電源正極并通過R3接地，三極管T1的集電極接三極管T2的基極和R4的一端、發(fā)射極接C2的一端并通過R5接地，三極管T2的集電極接R2和R4的另一端、C4和線圈L2的一端，三極管T2的發(fā)射極通過R6接地并通過R8接C3的一端， C5的一端接線圈L2的另一端，C2、C4、C5的另一端接地，C3的另一端接倍頻器2。
本實(shí)用新型的放大器2為C6的一端接倍頻器2的集成電路U8的輸出端2腳并通過R9和線圈L3接地、另一端接三極管T3的基極和線圈L4的一端，線圈L4的另一端通過R10和線圈L5以及R15接12v電源正極并通過R11接地，三極管T3的集電極接三極管T4的基極和R12的一端、發(fā)射極接C7的一端并通過R13接地，三極管T4的集電極接R10和R12的另一端、C9和線圈L5的一端，三極管T4的發(fā)射極接C8的一端并通過R14接地，C7、C9、C10的另一端接地，C8的另一端接倍頻器3。
本實(shí)用新型與頻率倍增器相比，它將100MHz晶振的頻率倍增到1.2GHz，輸出一個(gè)高純度頻譜的頻率信號(hào)。運(yùn)用了基波混頻原理，采用了無源器件，克服了以往倍頻器的弊端，噪聲系數(shù)較小，隔離度較高。具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、噪聲小、隔離度高、頻譜純、信噪比高、電路簡(jiǎn)化、調(diào)試方便、可靠性好、使用效果好、避免了相位漂移等優(yōu)點(diǎn)，可用于原子鐘鎖相接收機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)等中的頻率倍增部件。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
圖1給出了本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見圖1。在圖1中，本實(shí)施例的低噪聲頻率倍增器是由晶體振蕩器、倍頻器1、放大器1、倍頻器2、放大器2、倍頻器3、放大器3連接構(gòu)成。倍頻器1的輸入端接晶體振蕩器的輸出端，放大器1輸入端接倍頻器1的輸出端，倍頻器2的輸入端接放大器1的輸出端，放大器2的輸入端接倍頻器2的輸出端，倍頻器3的輸入端接放大器2的輸出端，放大器3的輸入端接倍頻器3的輸出端。晶體振蕩器的輸入端為壓控電壓，從晶體振蕩器輸出的100MHz頻率信號(hào)送到倍頻器1，倍頻器1將100MHz頻率信號(hào)倍增到200MHz頻率信號(hào)，200MHz頻率信號(hào)經(jīng)放大器1放大后輸出到倍頻器2，倍頻器2將200MHz頻率信號(hào)倍增到400MHz頻率信號(hào)，400MHz頻率信號(hào)經(jīng)放大器2放大后送到倍頻器3，倍頻器3將400MHz頻率信號(hào)倍增到1.2GHz的頻率信號(hào)，1.2GHz的頻率信號(hào)在放大器3中經(jīng)放大后輸出，提供整機(jī)使用。
在圖2中，本實(shí)施例的晶體振蕩器由集成電路U1構(gòu)成，集成電路U1的型號(hào)為GPS-100B。集成電路U1的2腳為輸入端、輸出端4腳接倍頻器1、3腳接12v電源正極、1腳接地，4腳輸出100MHz頻率信號(hào)到倍頻器1。
本實(shí)施例的倍頻器1由集成電路U2、集成電路U3、集成電路U4、集成電路U5連接構(gòu)成，集成電路U2、集成電路U3、集成電路U4的型號(hào)為PSC-2-1，集成電路U5的型號(hào)為TFM-2。集成電路U2的1腳接集成電路U1的4腳、5腳接B1由B1輸出、6腳接集成電路U3的1腳。集成電路U3的5腳接B2由B2輸出、6腳接集成電路U4的1腳。集成電路U4的5腳接集成電路U5的4腳、6腳接集成電路U5的1腳，集成電路U2和集成電路U3以及集成電路U4的2、3、4、7、8腳接地。集成電路U5的3腳接地、2腳接放大器1。集成電路U2、集成電路U3、集成電路U4的1腳均輸入100MHz頻率信號(hào)，5腳和6腳均輸出100MHz頻率信號(hào)，集成電路U2和集成電路U3的5腳的兩路輸出100MHz頻率信號(hào)，供整機(jī)使用，集成電路U2和集成電路U3的6腳輸出100MHz頻率信號(hào)，供下一級(jí)使用。集成電路U4的5腳、6腳分別輸出100MHz頻率信號(hào)送到集成電路U5的1、4腳，集成電路U5的2腳輸出倍頻后的200MHz頻率信號(hào)送到放大器1。
本實(shí)施例的放大器1由三極管T1、三極管T2、R1～R8、C1～C5、線圈L1、線圈L2連接構(gòu)成。C1的一端接集成電路U 5的輸出端2腳并通過R1接地、另一端接三極管T1的基極和線圈L1的一端，線圈L1的另一端通過R2和線圈L2以及R7接12v電源正極并通過R3接地，三極管T1的集電極接三極管T2的基極和R4的一端、發(fā)射極接C2的一端并通過R5接地，三極管T2的集電極接R2和R4的另一端、C4和線圈L2的一端，三極管T2的發(fā)射極通過R6接地并通過R8接C3的一端， C5的一端接線圈L2的另一端，C2、C4、C5的另一端接地，C3的另一端接倍頻器2。放大器1將倍頻后的200MHz頻率信號(hào)放大。R7、C4、C5、線圈L2連接成電源濾波器。三極管T2、R6、R8、C3構(gòu)成射級(jí)跟隨器，用于提高帶負(fù)載能力。放大后的200MHz頻率信號(hào)送到倍頻器2。
本實(shí)施例的倍頻器2由集成電路U6、集成電路U7、集成電路U8連接構(gòu)成，集成電路U6、集成電路U7的型號(hào)為PSC-2-1，集成電路U8的型號(hào)為TFM-2。集成電路U6的1腳接C3的另一端、5腳接B3由B3輸出、6腳接集成電路U7的1腳，集成電路U7的5腳接集成電路U8的1腳、6腳接集成電路U8的4腳，集成電路U6和集成電路U7的2、3、4、7、8腳接地，集成電路U8的3腳接地、2腳接放大器2。集成電路U6和集成電路U7的1腳均輸入200MHz頻率信號(hào)，集成電路U6的5腳輸出的200MHz供整機(jī)使用，集成電路U7的5、6腳分別輸出200MHz頻率信號(hào)送到集成電路U8的1、4腳進(jìn)行倍頻，集成電路U8的2腳輸出倍頻后的400MHz頻率信號(hào)送到放大器2。
本實(shí)施例的放大器2由三極管T3、三極管T4、R9～R15、C6～C10、線圈L3、線圈L4、線圈L5連接構(gòu)成。C6的一端接集成電路U8的2腳并通過R9和線圈L3接地、另一端接三極管T3的基極和線圈L4的一端，線圈L4的另一端通過R10和線圈L5以及R15接12v電源正極并通過R11接地。三極管T3的集電極接三極管T4的基極和R12的一端、發(fā)射極接C7的一端并通過R13接地，三極管T4的集電極接R10和R12的另一端、C9和線圈L5的一端，三極管T4的發(fā)射極接C8的一端并通過R14接地，C7、C9、C10的另一端接地，C8的另一端接倍頻器3。R15、C9、C10、線圈L5連接成電源濾波器。三極管T4、R14、C8構(gòu)成射級(jí)跟隨器，用于提高帶負(fù)載能力。放大器2將倍頻后的400MHz頻率信號(hào)放大，放大后的400MHz頻率信號(hào)送到倍頻器3。
本實(shí)施例的倍頻器3由集成電路U9～集成電路U12、線圈L6連接構(gòu)成，集成電路U9的型號(hào)為PSC-2-1，集成電路U10的型號(hào)為SK-2，集成電路U11的型號(hào)為TFM-2，集成電路U12的型號(hào)為L(zhǎng)B-503。集成電路U9的1腳接C8的另一端、5腳接集成電路U10的1腳和2腳、6腳接集成電路U11的4腳，集成電路U9的2、3、4、7、8腳接地，集成電路U10和集成電路U11的3腳接地，集成電路U10的4腳和集成電路U11的1腳通過線圈L6接地，集成電路U11的2腳接集成電路U12的輸入端，集成電路U12的輸出端接放大器3。集成電路U9的1腳是400MHz頻率信號(hào)輸入端、6腳輸出400MHz的頻率信號(hào)送到集成電路U11的4腳、5腳輸出400MHz頻率信號(hào)送到集成電路U10的1腳和2腳。集成電路U10的4腳輸出800MHz頻率信號(hào)送到U11的1腳。集成電路U1 1的1腳輸入800MHz、4腳輸入400MHz、2腳輸出1.2GHz頻率信號(hào)送到集成電路U12，集成電路U12是無源濾波器，可以濾掉旁頻。線圈L6用于抑制低頻。由集成電路U12濾波后的1.2GHz頻率信號(hào)送到放大器3。
本實(shí)施例的放大器3由集成電路U13構(gòu)成，集成電路U13的型號(hào)為ZFL-2000。集成電路U13的輸入端接集成電路U12的輸出端，集成電路U12將輸入的1.2GHz頻率信號(hào)進(jìn)行放大，供整機(jī)使用，由B4端輸出。
權(quán)利要求1.一種低噪聲頻率倍增器，其特征在于它包括晶體振蕩器、倍頻器1、放大器1、倍頻器2、放大器2、倍頻器3、放大器3，倍頻器1的輸入端接晶體振蕩器的輸出端，放大器1輸入端接接倍頻器1的輸出端，倍頻器2的輸入端接放大器1的輸出端，放大器2的輸入端接倍頻器2的輸出端，倍頻器3的輸入端接放大器2的輸出端，放大器3的輸入端接倍頻器3的輸出端。
2.按照權(quán)利要求1所述的低噪聲頻率倍增器，其特征在于所說的放大器1為C1的一端接倍頻器1的集成電路U5的輸出端2腳并通過R1接地、另一端接三極管T1的基極和線圈L1的一端，線圈L1的另一端通過R2和線圈L2以及R7接12v電源正極并通過R3接地，三極管T1的集電極接三極管T2的基極和R4的一端、發(fā)射極接C2的一端并通過R5接地，三極管T2的集電極接R2和R4的另一端、C4和線圈L2的一端，三極管T2的發(fā)射極通過R6接地并通過R8接C3的一端，C5的一端接線圈L2的另一端，C2、C4、C5的另一端接地，C3的另一端接倍頻器2。
3.按照權(quán)利要求1所述的低噪聲頻率倍增器，其特征在于所說的放大器2為C6的一端接倍頻器2的集成電路U8的輸出端2腳并通過R9和線圈L3接地、另一端接三極管T3的基極和線圈L4的一端，線圈L4的另一端通過R10和線圈L5以及R15接12v電源正極并通過R11接地，三極管T3的集電極接三極管T4的基極和R12的一端、發(fā)射極接C7的一端并通過R13接地，三極管T4的集電極接R10和R12的另一端、C9和線圈L5的一端，三極管T4的發(fā)射極接C8的一端并通過R14接地，C7、C9、C10的另一端接地，C8的另一端接倍頻器3。
專利摘要一種低噪聲頻率倍增器，包括晶體振蕩器、倍頻器1、放大器1、倍頻器2、放大器2、倍頻器3、放大器3，倍頻器1的輸入端接晶體振蕩器的輸出端，放大器1輸入端接倍頻器1的輸出端，倍頻器2的輸入端接放大器1的輸出端，放大器2的輸入端接倍頻器2的輸出端，倍頻器3的輸入端接放大器2的輸出端，放大器3的輸入端接倍頻器3的輸出端。它將100MHz晶振的頻率倍增到1.2GHz，采用了無源器件，克服了以往倍頻器的弊端，噪聲系數(shù)較小，隔離度較高。具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、噪聲小、隔離度高、頻譜純、信噪比高、使用效果好、避免了相位漂移等優(yōu)點(diǎn)，可用于原子鐘鎖相接收機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)等中的頻率倍增部件。
文檔編號(hào)H03B19/14GK2779722SQ20052007863
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者梁雙有, 任燕 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心