二倍频器设计
基于LMX2594的K波段频率源的设计与实现
基于LMX2594的K波段频率源的设计与实现胡格;王志鹏;文继国【摘要】介绍了一种K波段频率源的设计方法.本文采用LMX2594数字锁相环芯片,并用C8051F330单片机对锁相环芯片进行操作,然后再倍频的方法实现了实现了该K波段频率源的设计.该频率源具有频率稳定度高,相位噪声低,杂散低等优点.测试结果表明该频率源的相位噪声为-90dBc@1kHz,-98dBc@10kHz;输出功率大于10dBm,可以满足系统的各项要求.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2018(000)017【总页数】3页(P119-121)【关键词】K波段;频率源;锁相环;相位噪声;杂散【作者】胡格;王志鹏;文继国【作者单位】成都信息工程大学;成都信息工程大学;成都信息工程大学【正文语种】中文1 引言频率源是现代微波通信系统的重要功能单元，在收发射机、雷达、通信、电子对抗和检测仪器等电子设备中被广泛应用，它的性能直接影响整个通信系统的性能[1]。
随着雷达等信息技术的发展，对频率源的稳定性、相位噪声、杂散和体积等性能指标提出了越来越高的要求[2]。
频率源的设计方法有直接频率合成、锁相环频率合成、直接数字频率合成、PLL+DDS频率合成[3-4]。
本文所设计与实现的点频源是通过采用锁相环频率合成技术产生一个点频率然后放大再通过倍频，最后滤波得到我们最终所需的信号。
图1 LMX2594功能框图2 锁相环的工作原理LMX2594是德州仪器生产的一款较高性能的宽带合成器，能产生10MHz至15GHz 范围内的任何频率，其显著特点是实现非常低的带内噪声和集成抖动。
高速N分频器没有预分频器，能够有效减少杂散的数量和振幅。
还有一个可减轻整数边界杂散的可编程输入乘法器。
LMX2594可以是单端输入输出，也可以是差分输入输出。
参考信号先由管脚 OSCINM 或 OSCINP 进入芯片，经过倍频，R分频器，然后再送到鉴相器。
鉴相器的输出经过电荷泵后由管脚CPOUT 输出至外部的环路滤波器，滤波后再经过管脚VTUNE来控制VCO，VCO信号经过一个可编程的N分频器来控制需要的频率，最后通过RFOUT输出。
X波段腔体带通滤波器的设计与实现
X波段腔体带通滤波器的设计与实现夏丹;李光灿;杜勇【摘要】In this paper, the coupling coefficient technique is adopted to design a cavity band-pass filter of three different center frequencies in X-band, which has a relatively high center frequency and ten cavities. The filter is simulated with HFSS. And then the time domain debugging method is used to debug the filter. The design method can shorten product manufacturing cycle. The test results show that all filters have the advantages of low insertion loss in band and high rejection out of hand.%通过耦合系数法设计滤波器,并通过HFSS进行精确仿真,采用时域调试法完成调试,大大缩短了研制周期,实现了X波段内三个不同中心频率的腔体带通滤波器,具有相对较高的中心频率且腔数多达10.经测试表明,所有滤波器均具有较低的通带插入损耗和较高的带外抑制.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)013【总页数】3页(P173-175)【关键词】X波段;带通滤波器;耦合系数法;时域调试法【作者】夏丹;李光灿;杜勇【作者单位】贵州航天计量测试技术研究所,贵州贵阳 550009;贵州航天计量测试技术研究所,贵州贵阳 550009;贵州航天计量测试技术研究所,贵州贵阳 550009【正文语种】中文【中图分类】TN954-340 引言在X波段雷达目标模拟器、信号源系统中，需要使用带通滤波器来抑制杂散和分离信号，要求滤波器具有体积小、低插损、高带外抑制的性能特点。
关于心率计简要设计.
一摘要随着社会的越来越快的发展与进步，我们的生活节奏也越来越快，面对每天繁忙的工作生活，我们不一定能像以前那样定期抽出时间去为自己身体做一次体检。
而事实上我们身体承受的负荷却越来越大，相比于以前我们需要给自己的身体以更多的关注，甚至是时刻了解它的健康状况。
身体的健康与否在很多方面都会有所体现。
比如一个人的心率值就基本能反映一个人心脏是否正常工作的。
大家都知道心脏是我们人体中最重要的器官之一，使我们生命的源动力。
所以我们能时刻了解它的状态是很重要的。
由于我们平时不一定总是能抽出时间去做体检，所以我们需要一个简单的，便于操作的，可靠性高的仪器来帮助我们在短时间内测到我们的心率值。
让我们能及时了解到我们现在心脏以及身体的状态。
心率的生理意义人的心脏比握紧的拳头稍大，平均重量为300g。
它是人体内“泵器官”，负责人体血液循环。
心脏每天跳动超过10万次，累计使8千多公升的血液，流经约1万9千公里长的动静脉，从而维持血液循环。
心脏有四个腔，分别是左心房、右心房、左心室和右心室。
右心房接受全身各器官回流的含氧低静脉血并输入右心室，右心室把血液泵入肺脏进行氧气与二氧化碳的气体交换。
左心房将自肺脏返回的含氧高的动脉血输入左心室，左心室再将血液输送至全身器官。
从我们出生的那一刻起，心脏便24小时不停地工作，为全身输送氧气和养分。
心脏能够这样周而复始地有规律地工作，是因为心脏有一个天然的起搏器——窦房结，它能自发地、有节律地发放电脉冲，并沿着结间束、房室结、希氏束和左右束支这一固定的激动传导途径由上向下传遍整个心脏，使心脏各个腔室顺序收缩，完成运送血液的工作。
心脏的正常工作要求心脏节律发放和传导系统的结构和功能正常。
心率(heart rate)指心脏分钟搏动的次数，它能够反映心脏的工作状态。
正常心率决定于窦房结的节律性，成人静息时约60～100次/min，平均约75次/min。
心率可因年龄、性别及其他因素而变化。
初生儿心率约130次/min，随年龄增长而逐渐减慢，至青春期乃接近成人的心率。
基于Multisim的可调倍频器的教学仿真
1 概述1.1 高频电路高频电路电子与信息类专业的主要专业基础课。
高频电路中使用的元器件与低频电路中使用的元器件频率特性是不同的。
高频电路课程教学所要达到的目的就是要了解电子器件的高频特性；掌握组成线性与非线性电子线路的各种单元电路的工作原理、性能和特点；掌握常见高频电子线路的基本分析方法和计算方法；在实验技能方面比较熟练地掌握高频电子线路常用测试仪器的使用方法与基本测试技术，对高频电子线路的基本单元电路具有初步设计、安装和调试的能力。
1.2 倍频器倍频器是呈整数倍提高信号频率的电路。
当输入信号频率为f0时，通过倍频器后输出信号频率可以提高位f0的整数倍。
在高频电路中，倍频器可以运用于发射机和接收机当中，还可以运用于各种测量仪器仪表中。
晶体管倍频器的电路与调谐放大器相似，但晶体管工作点通常置于伏安特性的截止区，输出回路则调谐在输入频率的n 次谐波上。
由于晶体管仅在输入电压正半周的部分时间内导通，其集电极电流为一含有输入信号基频和各次谐波的脉动电流。
利用调谐于f0=nf1的回路的选频作用，倍频器即可输出所需频率。
为使输出信号幅度足够大，这种倍频器的倍频次数较低，一般n=3～5。
n 增大输出幅度将显著减小。
这种倍频器的优点具有一定功率增益。
1.3 可调倍频器晶体管倍频器有两种主要类型：一种是利用丙类放大器电流脉冲中的谐波来得倍频，叫做丙类倍频器；另一种是利用晶体管的结电容随电压变化的非线性来获得倍频，叫做参量倍频器。
基于理论，丙类功率放大器工作点设置在截止区，使得晶体管只在部分周期导通，其集电极电流是余弦脉冲，此余弦脉冲是由直流分量、基波分量和各次谐波分量叠加而成。
如果使集电极的选频回路谐振在n 次谐波上，选频回路对n 次谐波的阻抗最大，且呈纯电阻性，则选频回路的输出电压和功率就是n 次谐波产生的电压和功率。
这就起到了呈整数倍提高频率的作用。
仿真的可调倍频器是通过开关来控制LC 谐振回路，在同一电路中，保持LC 谐振回路的电容不变，只需改变电感的值，可获得不同的谐振频率值，通过开关控制，从而达到倍频器的可调。
二倍频器设计
辽宁工学院高频电子线路课程设计（论文）题目：二倍频器院（系）：信息科学与工程学院系专业班级：通信034学号：030305105学生姓名：包海全指导教师：教师职称：起止时间：2006.6.19—2006.6.30目录第一章二倍频器的工作原理 ............................................................ 第二章二倍频器的的主要质量指标................................................ 第三章晶体管二倍频器的分析 ........................................................ 第四章二倍电路设计与参数计算………………………………………………………………第五章总体框图与电路…………………………………….参考文献第一章二倍频器的工作原理二倍频器是把高频信号经过频率变换，变为一个固定频率。
这种频率变换常是将已调高频信号的载波频率从高频变为更高频，同时必须保持其调制规律不变。
具有折中作用的电路成为混频电路或变频电路或二倍频电路，既称二倍频电路。
输入高频调幅波v s的载波频率范围为1.7~6MHz，与本振等幅波v0的频率范围为2.165~6.46MHz，经过混频后，输出频率为（2.165~6.465）MHz+（1.7~6）MHz=（3.7~12）MHz的更高频调幅波v i。
输出的更高频调幅波与输入的高频调幅波的调制规律完全相同。
即变频前与变频后的频谱结构相同，只是中心频率有fs 改变为fi。
即产生了频谱搬移。
但应注意，更高频已调信号的上、下边频搬移到更高频位置后，分别成了下、上边频。
在实际应用中也可能将高频信号变为固定的中频信号。
这时，同样只是把已调高频信号的载波频率变为中频，但调制规律保持不变。
在频谱上也只是把已调波的频谱从高频位置搬移到中频位置，各频谱分量的相对大小和相互间距并不发生变化。
多阳极220_GHz_倍频器单片设计
第 21 卷 第 9 期2023 年 9 月太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information TechnologyVol.21，No.9Sept.，2023多阳极220 GHz倍频器单片设计徐森锋1，宋旭波*2，顾国栋1，梁士雄2，许婧1，周幸叶1，张立森2，郝晓林1，林勇1，冯志红*2(1.中国电子科技集团公司第十三研究所，河北石家庄050051；2.固态微波器件与电路全国重点实验室，河北石家庄050051)摘要：介绍了一款基于GaAs肖特基二极管单片工艺的220 GHz倍频器的设计过程以及测试结果。
为提高输出功率，倍频器采用多阳极结构，8个二极管在波导呈镜像对称排列，形成平衡式倍频器结构。
采用差异式结电容设计解决了多阳极结构端口散射参数不一致问题，提高了倍频器的转换效率和工作带宽。
对设计的倍频器进行流片、装配和测试，测试结果显示：倍频器在204~234 GHz频率范围内，转化效率大于15%；226 GHz峰值频率下实现最大输出功率为90.5 mW，转换效率为22.6%。
设计的220 GHz倍频器输出功率高，转化效率高，工作带宽大。
关键词：倍频器；太赫兹；肖特基二极管；结电容；单片中图分类号：TN771 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2022184 Design ofDesign of 220220 GHz frequency doubler MMIC with multi-anode structureGHz frequency doubler MMIC with multi-anode structure XU Senfeng1，SONG Xubo*2，GU Guodong1，LIANG Shixiong2，XU Jing1，ZHOU Xingye1，ZHANG Lisen2，HAO Xiaolin1，LIN Yong1，FENG Zhihong*2(1.The 13th Research Institute，CETC，Shijiazhuang Hebei 050051，China；2.National Key Laboratory of Solid-state Microwave Devices and Circuits，Shijiazhuang Hebei 050051，China)AbstractAbstract：：The designing process and measurement results of a 220 GHz frequency doubler based on monolithic GaAs Schottky barrier diode are introduced. Multi-anode structure is adopted in thisfrequency doubler to improve the output power. Eight anodes are mirror symmetrically arranged along thewaveguide to form balanced structure. The conversion efficiency and operating bandwidth are improvedby adopting various junction capacitances to suppress the difference of scattering parameters amongwave ports. The designed frequency doubler is fabricated and measured. Measurement result shows thatthe conversion efficiency of frequency doubler is above 15% from 204 GHz to 234 GHz and a peak outputpower of 90.5 mW with conversion efficiency above 20% is demonstrated at 226 GHz. Finally, a 220 GHzfrequency doubler with high output power, high conversion efficiency and wide operating bandwidth isrealized by adopting multi-anode structure.KeywordsKeywords：：frequency doubler；tearhertz；Schottky barrier diode；junction capacitance；Microwave Monolithic Integrated Circuit太赫兹(0.1~10 THz)波具有宽频谱、强穿透以及高定向等特点，下一代移动通信、气象雷达、安检以及太赫兹射电天文望远镜等应用领域的工作频段正向太赫兹频段延伸[1]。
二倍频器电路设计论文
目录前言....................................................... 错误!未定义书签。
正文....................................................... 错误!未定义书签。
2.1设计的目的和意义........................................ 错误!未定义书签。
2.2目标与总体方案.......................................... 错误!未定义书签。
2.3设计的方法和内容........................................ 错误!未定义书签。
2.3.1硬件环境和软件环境.................................... 错误!未定义书签。
2.3.2分析倍频器............................................ 错误!未定义书签。
2.3.3确定电路形式.......................................... 错误!未定义书签。
2.4电路仿真................................................ 错误!未定义书签。
2.5结论.................................................... 错误!未定义书签。
致谢....................................................... 错误!未定义书签。
参考文献................................................... 错误!未定义书签。
附录....................................................... 错误!未定义书签。
一种Ka波段倍频器设计
１ 设计原理
由于输 出偶次谐波 ， 综合考虑谐波 的抑制度与输 出 带通滤波器 的要求 ， 本文采用微带线平衡 结构反 向并联 二极管对来进行倍频器 的设计 。
将上式作傅里叶级数展开 ， 可以得 到 ：
ｉ ￣ ＝ ４ ｉ 【 ， ｌ （ ） ｃ ｏ ｓ （ ￣ ｏ ） ＋ 厶 （ Ｖ ） ｃ ｏ ｓ （ ３ ｏ ￣ ｆ ） …］
Ｊ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
帆
－
＼ ‘ｕ １ Ｊ
ｕ二 棚
，
一
种 Ｋａ波 段 倍 频 器 设 计
Ａ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｋａ －ｂａ ｎｄ Ｆｒ ｅ ｑ ｕｅ ｎｃ ｙ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐｌ ｉ ｅ ｒ
李磊， 唐 宗熙 ， 张彪， 杜倚诚， 黄锦 沛（ 电子科技 大学 ， 四Ｊ Ｉ Ｉ 成都 ６ １ １ ７ ３ １ ）
如图 １ 所示 ， 输入 端二极管 对反 向并 联 ， 而输 出端 为 同向串联 。设输入 电压 为 ， 由二极管 的伏安特性 公
式可知 ：
（ ） ＝ （ ｅ 一 １ ）
其 中， 为反 向饱和 电流 ， Ｏ ｔ 为固定 因子。从图 １ 中
可以得到 ：
ｌ ＝ （ ｅ 一 １ ） ２ ＝ 一 （ ｅ 一一 １ ）
月 ＝ ［ ２ ／ ｏ （ Ｏ Ｗ ） － ２ ］ ＋ ４ ｉ ［ ， ２ ） ｃ ０ ｓ （ ｔ ） ＋ ｈ （ ａ Ｖ ） ｃ ｏ ｓ （ ４ ｔ ｏ ） …］
从上式 可以看 出 ，流过 负载 尺上 的电流仅含偶 次
Ｃ Ｌ Ｃ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ： Ｔ Ｎ ７ ７ １
Ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｄ ｅ ： Ａ
Ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｉ Ｄ： １ ０ ０ ３ — ０ １ ０ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ４ ０ 一 Ｏ ３
一种宽带无源双平衡倍频器MMIC的设计
设计应用技术Telecom Power Technology图3 螺旋形Marchand巴伦1.4 肖特基二极管倍频的实质是利用非线性器件进行频率变换，典型的非线性器件为肖特基二极管。
文章采用GaAspHEMT工艺的肖特基二极管作为倍频核单元。
肖特基二极管的特性主要由栅指和栅宽决定，栅指越多，栅宽越大，二极管的内阻越小，功率密度越大，倍频器的插损越小，但会产生较大的寄生电容。
因此，在毫米波频段，为减少寄生效应，通常会选择栅指和栅宽较小的二极管。
本文倍频器采用2µm× 2023年４月25日第40卷第８期· ７９ ·入功率为0 dBm 时，二次谐波输出功率大于5 dBm ，输出功率平坦度小于2.5 dB ，基波抑制度可达37 dB 以上，三次谐波抑制度可达26 dB 以上。
109876543210-1-2二次谐波输出功率/d B m-3-4-5111213141516输入频率/GHz1718192021 （a ）二次谐波输出功率仿真曲线-30-35-40-45-50-55-60输入频率/GHz基波抑制度/d B 1113121416151817192120 （b ）基波抑制度仿真曲线-70-65-60-55-50-45-40-35-30-25-20输入频率/GHz基波抑制度/d B1113121416151817192120 （c ）三次谐波抑制度仿真曲线图5 倍频器芯片的仿真曲线将仿真曲线与实测曲线对比，发现实测的二次谐波输出功率在高端比仿真值高2 dB ，主要是由于倍频前放大器的管子模型，实测比仿真增益曲线向高端偏移。
基波抑制度的仿真和实测曲线变化趋势基本一致；三次谐波抑制度实测曲线与仿真曲线的最差值一致，均为25 dB 以上，但曲线的趋势不一致，后续考虑对该指标进行拟合，并对电路进行优化改版 设计。
图6 双平衡倍频器芯片显微照片1214输入频率/GHz二次谐波输出功率/d B m161820-5-4-3-2-1012345678910 （a ）二次谐波输出功率测试曲线1112131415基波抑制度/d B输入频率/GHz161718192021-70-65-60-55-50-45-40-35-30 （b ）基波抑制度测试曲线121416输入频率/GHz1820-50-45-40-35-30-25基波抑制度/d B-20-15-10-50 （c ）三次谐波抑制度测试曲线图7 倍频器芯片的测试曲线图4 倍频电路仿真原理Telecom Power Technology。
亚毫米波二倍频器的设计
亚毫米波二倍频器的设计林元根;张勇【摘要】亚毫米波在电磁波频谱中占有很特殊的位置,因此,在学术上有很重要的学术价值,但目前在国内对亚毫米波倍频源的研究还寥寥无几.建立了电路拓扑结构.器件以串联的方式安装于输入波导与悬置微带线连接处的混合结上,可满足偶次倍频的要求.通过ADS和HFSS等软件的联合仿真设计出180 GHz平衡式无源二倍频器,并对二倍频器电路进行了加工、制作和测试.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】5页(P102-105,111)【关键词】亚毫米波倍频器;悬置微带线;减高波导【作者】林元根;张勇【作者单位】船舶重工集团公司723所,扬州,225001;电子科技大学,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】TN7710 引言亚毫米波在长波段与毫米波相重合,而在短波段,其频率与THz相重合,可见它在电磁波频谱中占有很特殊的位置。
由于所处的特殊位置,亚毫米波具有一系列特殊的性质,它的量子能量很低,信噪比很高,频率极宽,能覆盖各种蛋白质在内的大分子的转动和振荡频率。
因此,亚毫米波在学术上有很重要的学术价值,在科学技术上及工业上有很多实际的应用:如信息科学方面的超高速成像信号处理,大容量数据传输;材料处理,分层成像技术,生物成像;等离子体聚变的诊断;天文学及环境科学等。
而且在国防上也有着极其重要的应用前景。
1 偶次倍频原理倍频器可采用单个或多个非线性器件。
单器件由于承受功率限制,电路不能有效地提供足够的输出功率和较大的动态范围,另一方面单器件电路不能抑制不需要的谐波,而多器件采用平衡式结构可以提高电路功率容量,获得较大的输出功率,并抑制不需要的谐波分量。
对于偶次倍频器,其工作原理如图1所示。
图1 偶次倍频原理图在图1中,2个二极管相对于输入回路反向并联,相对于输出回路同向串联,设输入信号电压为V,肖特基势垒二极管的I/V特性为:式中:is为反向饱和电流,α只与二极管本身和绝对温度有关。
二级放大器设计步骤及分析(教学示例提供)
49.4426m 490.9782m 6.2616m 183.2818u 1.0597m 347.2715f 384.7920f 678.7736f 838.5189f 298.0143f 44.2636f
7.2765m 678.0000m 1.6102m 40.6670u 365.3793u 9.5710f 15.2456f 20.1401f 22.0814f 11.9495f 1.8414f
﹢
**** voltage sources subckt element volts current power
0:v1 3.3000 -720.6153u 2.3780m
0:vin1 2.0000 0. 0.
0:vin2 2.0000 0. 0.
total voltage source power dissipation= ***** current sources subckt element volts current power
Vdm1 ﹣ ～ ﹢ ﹢ Vcm — ﹣ Vin1
﹣ Vin2 ～ Vdm2 注：Vcm 为直流共模信号（2V） ，Vdm1 和 Vdm2 为反相的交流差模信号。 总共消耗电流 720.6uA，功耗 2.378mW。 电路工作点情况： ****** operating point information tnom= 25.000 temp= 25.000 ****** ***** operating point status is all simulation time is 0. node =voltage node =voltage node =voltage +0:n0 +0:n3 +0:vin2 = = = 1.0941 0:n1 2.4518 0:vdd 2.0000 0:vout = = = 1.0083 0:n2 3.3000 0:vin1 1.5909 = = 2.4518 2.0000
一种10～20_GHz宽带二倍频放大芯片设计
Telecom Power Technology设计应用技术 2023年４月25日第40卷第８期· ２３ ·Telecom Power TechnologyＡｐｒ． ２５， ２０２３， Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．８ 傅 琦，等：一种10～20 GHz 宽带二倍频放大芯片设计相近的是基波与三次谐波，因此着重分析链路对基波与三次谐波的抑制。
810121416182022-60-50-40-30-20-100二倍频器谐波抑制度/d B c 频率/GHz基波抑制 三次谐波抑制 （a ）二倍频器基波与三次谐波抑制仿真810121416182022-60-50-40-30-20-100二倍频器前端级联放大器后谐波抑制度/d B c频率/GHz基波抑制 三次谐波抑制 （b ）与放大器级联后二倍频器基波与三次谐波抑制仿真图1 级联放大器前后二倍频器基波、三次谐波抑制本振倍频放大电路如图2所示，通过在输出级级联带通滤波器抑制基波和三次谐波。
对于跨倍频程的二倍频放大电路，其基波和三次谐波频率产生交叠，无法通过滤波器优化指标。
文中引入差分电路设计思想，通过优化设计，将倍频放大电路传统方案调整至改进方案。
输入信号输出信号A1-1 （a ）传统方案输入信号输出信号f a f b f c f dA1-2A1-2f 1f 2f inf out （b ）改进方案图2 本振倍频放大电路其基波和三次谐波抑制优化原理如下文所述。
在图2改进方案中，假设输入信号f in =A cos ωt ，初始相位为0°，巴伦为理想巴伦，即幅度相等、相位相反，通过放大器A 1-2后的两路信号分别为 3121cos cos2cos3222A A Af t t t ωωω=+++ (1) 3122cos cos2cos3222A A Af t t t ωωω=+++ (2)由于放大器的三次谐波功率较小，因此仅对基波和二次谐波进行分析。
倍频电路与分频电路的设计
课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计题目：倍频电路与分频电路的设计学生：专业：班级：学号：指导教师：日期：年月日一、设计任务与要求1. 设计一倍频电路，能完成2倍频、4倍频〔甚至更多〕功能。
且这些倍频能通过拨动开关转换。
〔振荡电路自行设计、制作，振荡频率应不低于11MHZ 可用晶振来完成〕；2. 设计一分频电路，能完成1/2分频、1/4分频〔甚至更低〕功能。
且这些分频能通过拨动开关转换。
〔振荡电路自行设计、制作，振荡频率应不低于可用晶振来完成〕。
11MHZ二、方案设计与论证随着通信技术的日益发展，倍频技术应用的领域也日益增长。
例如CPU的倍频，最初CPU的速度与系统总线的速度是一样的,但随着CPU的速度要求越高，相应的倍频技术也就得到了迅速的发展。
其工作原理是使系统总线工作在低频状态，而CPU的运行速度可以通过倍频技术来提升。
改变频率的方法有很多种，本文只讨论几种：傅里叶法，锁相环法及乘法器与滤波器法。
方案一、傅里叶法：这是一种最简单的变频方式，它采用了傅里叶级数。
任何一个周期信号都能表示为其基波和其谐波的和，如果将变换振荡电路输出的正弦波为方波，那它可以用一下的公式表示：接着就需要选择正确的谐波，接着可以通过一个带通滤波器来选择所需的谐波。
缺陷：自适用于低频。
方案二、锁相环法：在这个方法中，其输出频率不是直接是基准频率的输出，而是通过一个电压控制的振荡电路输出，它是通过一个相位比较器和基准电路频率同步。
要被比较的频率是要除以倍频因子。
由于频率的分割，压控振荡电路必须产生一个乘以n的频率。
此过程便实现了频率的改变。
局限：在大的频率范围内容易实现，起抖动差。
方案三、乘法器和滤波器法：此方法是，首先建立一个振荡电路，使其产生正弦波，而后通过一个乘法器，使其实现倍频，再通过一个滤波器，选择我们需要的频率，从而实现倍频。
分频是通过JK触发器实现，其原理是利用JK 触发器的保持及翻转功能，实现分频，再通过一个滤波整流电路，得到所需的基波。
W波段宽带倍频器的设计与仿真
W波段宽带倍频器的设计与仿真严琳;董俊;李天明;汪海洋;周翼鸿【摘要】A broadband frequency multiplier in W-band has been realised by the way of low-cascading. The input signal is doubled by a MMIC first and then tripled by a balance circuit which is formed by anti-parallel Schottky-Barrier diode pair, the signal of Ku-band has been extended to W-band. Its input signal is fed in by the glass insulator, the output signal is fed out by a WR-10 waveguide. While the input signal power is 20dBm, simulation shows the third harmonic output of the tripler is about 4.5 dBm, and the conversion loss is lower than-143dB, It can reduce the frequency of main vibration equipment, expanding microwave signal source's working frequency.%本文介绍了一种由低次级联形式构成的W波段宽带六倍频器.输入信号先经过MMIC得到二倍频,再由反向并联二极管对平衡结构实现宽带三倍频,从而将Ku波段信号六倍频到W波段.该倍频器的输入端口为玻璃绝缘子同轴转换接头,输出为WR-10标准矩形波导结构.仿真结果表明当输入信号功率为20dBm时,三倍频器在整个W波段的输出三次谐波功率为4.5dBm左右,变频损耗小于17dB.该设计可以降低毫米波设备的主振频率,扩展已有微波信号源的工作频段.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)004【总页数】4页(P68-70,74)【关键词】W波段倍频器;带通滤波器;平衡电路;反向并联二极管对【作者】严琳;董俊;李天明;汪海洋;周翼鸿【作者单位】电子科技大学物理电子学院,四川成都610054;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN454随着毫米波技术在现代通信和雷达系统等领域的广泛应用，我们对稳定、可靠和易于工业化生产的毫米波信号源的需求越来越迫切。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
辽宁工学院高频电子线路课程设计（论文）题目：二倍频器院（系）：信息科学与工程学院系专业班级：通信034学号：030305105学生姓名：包海全指导教师：教师职称：起止时间：2006.6.19—2006.6.30目录第一章二倍频器的工作原理 ............................................................ 第二章二倍频器的的主要质量指标................................................ 第三章晶体管二倍频器的分析 ........................................................ 第四章二倍电路设计与参数计算………………………………………………………………第五章总体框图与电路…………………………………….参考文献第一章二倍频器的工作原理二倍频器是把高频信号经过频率变换，变为一个固定频率。
这种频率变换常是将已调高频信号的载波频率从高频变为更高频，同时必须保持其调制规律不变。
具有折中作用的电路成为混频电路或变频电路或二倍频电路，既称二倍频电路。
输入高频调幅波v s的载波频率范围为1.7~6MHz，与本振等幅波v0的频率范围为2.165~6.46MHz，经过混频后，输出频率为（2.165~6.465）MHz+（1.7~6）MHz=（3.7~12）MHz的更高频调幅波v i。
输出的更高频调幅波与输入的高频调幅波的调制规律完全相同。
即变频前与变频后的频谱结构相同，只是中心频率有fs 改变为fi。
即产生了频谱搬移。
但应注意，更高频已调信号的上、下边频搬移到更高频位置后，分别成了下、上边频。
在实际应用中也可能将高频信号变为固定的中频信号。
这时，同样只是把已调高频信号的载波频率变为中频，但调制规律保持不变。
在频谱上也只是把已调波的频谱从高频位置搬移到中频位置，各频谱分量的相对大小和相互间距并不发生变化。
输出的中频可以取本振信号频率与输入信号频率的和频，也可以他们的差频。
假定输入到二倍频器的两个信号都是正弦波，且二倍频器的伏安特性为v b b b v i 2210++=则将 t t V VV V V mssm s ωω000cos cos +=+=即得)]cos()[cos(2cos 21212cos 2121cos cos 0002022220222201010ωωωωωωωωs s m sm om om smms t t t t t i V V b V b V b V b V b b b b -+++++++++=因此，当两个不同频率的高频电压作用于非线性器时，电流中不仅包含基波（ωs ，ω0）成分，同时由于平方顶的存在，还产生了许多新的频率成分。
通常，振幅为V V b m sm 02且与输入信号的电压振幅成正比的和频量（ω0+ωs ）就是变频所需要的中频成分ωi 。
只要在输出端接上一个中心频率为ωi 的滤波器网络，就能选出高频成分，而滤除掉其他成分。
以上是假设v s 是正弦波的情况。
如果v s 是调幅波，即它的振幅V sm按照调制规律而变化，则可知，输出高频电流t s m sm V V b )cos(002ωω+的振幅与V sm 成正比，即按照同样调制规律而变化。
这样，就完成了变频作用。
第二章 二倍频器的主要质量指标1 变频增益 二倍频器输出电压振幅V im 与高频输入信号电压振幅Vsm之比，成为变频电压增益或变频放大倍数，表示如下：变频电压增益VV A smim vc =另一种表示方法为：P P A pc si 高频输入信号功率更高频输出信号功率=显然，边频增益高对提高接收机的灵敏度有利。
2 失真和干扰 失真 有频率失真和非线性失真。
由于非线性还会产生组合频率、交叉调制与互相调制、阻塞和易倒混频干扰。
这些是二倍频器产生的特有干扰。
3 选择性 接收有用信号，排除干扰信号的能力决定于高频输出回路的选择性是否良好。
4 噪声系数 二倍频器的噪声系数对接收设备的总噪声系数影响很大，应尽量低。
这就要求很好的选择所用器件和工作点电流。
第三章 晶体管二倍频器的分析加上信号电压v s 和震荡电压v 0后，晶体管的转移特性曲线如图所示。
由于信号电压v s 很小，无论它工作在特性曲线的哪个区域，都可以认为特性曲线是线性的。
而由于本振信号v 0很大，在混频过程中，混频管的跨导是按v 0的角频率ω0周期性的变化的。
这时集电极电流i c 和输入电压v BE 可写成如下函数关系： )()(0v v v v s BB BE f f i ++==其中v BB 为直流偏置电压。
若信号电压v s 远远小于本振电压v 0，则得：tt t t t s cm cm cg g g I I I iωωωωωcos ·....)cos cos (....)2cos cos (V sm 020102010+++++++=若更高频频率和频ωi =ω0+ωs ，则由上式可得出更高频电流分量为：t s sigVi )cos(201ωω+=其本振振幅为21gVI si=输出的更高频电流振幅I i 与输入的高频信号电压振幅v s 之比，成为变频跨导g c ，有g VI g isi c21==晶体管的跨导g （t ）随本振信号v 0做周期性变化，可表示成....cos cos )(021+++=t t t g g g g ωω式中tdt t g T T Tg ⎰=2201cos )(2ω g （t ）是个复杂的函数，想用式的积分关系求出g 1很困难的。
晶体管的跨导g 与v BE 的关系曲线如图所示。
设直流工作点选在曲线的线性部分的中间Q 点处。
同时认为，在本振电压v 0的作用下，跨导不超过现行范围Q 点处。
因此式t t g g g ω1cos )(+=式中，g 0为工作点的跨导 又图可见22min1gg ggmasmas=-=而Q 点为22min0gg gg masmas=+=所以，当g mas 》g min 时，可得21ggg mas==即在数值上，g 1可看成等于工作点的跨导g 0。
因而变频跨导42121010g g g g mas ==实验证明)26(1`26)7.0~35.0(2r I Ig b b E T s Eωω+=式中，ωr 为晶体管的特征角频率；I E 为工作点电流。
晶体管用做放大器时，工作点可选在g mas 附近，以得到较高的电压和功率增益；用做混频器时，又式可知，g c 仅有g mas 的1/4。
因此，在负载相同情况下，变频电压增益和功率增益分别只有作用放大器时电压和功率增益的1/4和1/16。
知道了变频跨导g c ，即可求出变频电压增益和变频功率增益，如图所示的晶体管耳倍频器的等效电路。
第四章 二倍频器电路设计与电路参数计算一 确定电路形式设计一个二频器。
根据题意要求（输入信号频率1MHz ，幅度为500mF ）主要元件有17.8MHz 的晶振、10.7MHz 高频变压器、6.5MHz 高频变压器，主要技术指标：工作频率f=6.5MHz ，输出功率P0=0.3W （R L =8Ω）高频频率f2=10.7MHz ，灵敏度为10V μ。
选如图所示的电路，其中输入耦合回路电路直接采用6.5MHz 电视半音高频变压器，本振振荡器为17.8MHz 的晶振与三极管T 2组成的考毕慈电路，微调电容C 4可以是本振频率为17.2MHz ；三极管T 1与高频变压器T rF 1组成二倍频器，输出10.7MHz 高频信号。
二 设置静态工作点为使二倍频器管子T 1易进入线性区，T 1的静态工作点Q1应较低，取mA I Q C 4.01=，Ω=-+=Ω=+==Ω=====K K V V V RVV V V RI V I V RIV RV V QB QB Q E QCE Q C Q E BQ QC QE Q E QCE 812267.050060,5.3,421111111112113111ββ）（，则设 为使本振振荡器易于起振且输出电压较大，晶体管T 2的静态工作点Q2比Q1要高，取mA I Q C 6.02=Ω=+-+=Ω=-+=Ω=+==Ω=====833)()(471567.03360,5.3,422211722222422125226222I V V V V R R V V V V R I V IV R I V R V VQC Q E Q CE Q E CE QB QB Q E Q CE QC Q E BQQ C Q E Q E Q CE K K V V V ββ）（，则设 电阻R 8的作用是降低变频级中晶体管的静态工作点并滤除电源纹波。
R 8可又下式计算Ω++-=K I I V V V R Q C Q C Q E Q CE CC 8.1)(21118三 确定交流信号通路的元件参数输入回路的电容C 1取100pF ，调整磁心位置使回路谐振频率为6.5MHz 。
本机振荡器的C 4取值为20/5pF 的可变电容，为满足C 4〈〈C 7C 4〈〈C 5，取C 7=100pF ，C 5=510pF 。
C 2、C 6为高频旁路电容，取值为0.02F μ。
本振电压输出耦合电容C 3取值几十pF 至几百pF 。
注意在电路不起振时，可以改变晶体管静态工作点及参数。
本振的输出电压不能太低，一般500mV 。
第五长 总体电路框图与电路一 总体框图二总体电路电路说明：输入频率与输出频率为2倍关系的调制方法和规律保持不变。
第六章设计总结本次实验我做的是二倍频器，在做之前我对个部分做了系统的了解使我对个部分的功能有了很好的认识，虽然在做的过程中遇到了很多困难，比如在选用振荡器是不只选用哪个，并且在确定参数时调试了很多次才得到了一个满意的结果。
通过这次试验使我对二倍频器的工作原理有了一个很好的认识，并把平时所学的知识得到了一次很好的应用。
参考文献[1] 《常用电子电器电路精选》曲学基电子工业出版社1991年[2] 《电子技术课程设计》彭介华高等教育出版社1997年[3] 《现代电子技术实践课程指导》谢云、易波机械工业出版社2003年[4] 《电子技术实验与课程设计》蔡忠法浙江大学出版社2003年[5] 《电子工艺实习教程》毕满清国防工业出版社2003年。