基于三極管的倍頻器研究

王凌云，徐輕塵，宋 亮

（1.中國科學(xué)院 國家空間科學(xué)中心，北京 100190；2.中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）

基于三極管的倍頻器研究

王凌云1，2，徐輕塵1，宋 亮1

（1.中國科學(xué)院 國家空間科學(xué)中心，北京 100190；2.中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）

三極管倍頻器是根據(jù)晶體三極管的非線性特性，得到輸入信號的各次諧波，然后通過帶通濾波器選出所需要的頻率，從而實(shí)現(xiàn)輸入信號的倍頻。文中詳細(xì)闡述了三極管倍頻電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對10 MHz輸入信號的四倍頻，通過電路測試，結(jié)果證明輸出信號的相噪沒有明顯惡化，在1 MHz帶寬內(nèi)相噪優(yōu)于-80.87 dBc/Hz，在100 kHz內(nèi)雜散抑制可達(dá)-79.54 dBc/Hz，滿足設(shè)計(jì)需求。

三極管；倍頻；非線性特性；相位噪聲

倍頻器在通信、雷達(dá)和頻率合成等技術(shù)中有很廣泛的應(yīng)用，它的主要作用是提供高穩(wěn)定度的振蕩源。早期的倍頻器是由非線性變阻二極管實(shí)現(xiàn)，后來出現(xiàn)了變?nèi)荻O管、階躍管和雙極晶體管（或場效應(yīng)管）倍頻器[1-2]。其中，二極管倍頻器和三極管（或場效應(yīng)器件）倍頻器比較常用。一般情況下，當(dāng)倍頻次數(shù)較低時，可以用變?nèi)莨堋⒕w三極管、場效應(yīng)管等方法來實(shí)現(xiàn)。其中，變?nèi)莨鼙额l電路簡單、成本低，容易調(diào)整實(shí)現(xiàn)，但效率比較低；場效應(yīng)管倍頻電路較復(fù)雜，但電路穩(wěn)定，倍頻效率高且有增益。

文中利用相對簡單的三極管倍頻和窄帶濾波技術(shù)將頻率為10 MHz的高穩(wěn)晶振信號倍頻輸出40 MHz相干時鐘信號，在實(shí)現(xiàn)頻率4倍頻的情況下，輸出信號的穩(wěn)定度和相噪特性沒有明顯惡化，可應(yīng)用于雷達(dá)接收機(jī)或無線電收發(fā)機(jī)的相干采樣、頻率合成等方面。……