一种宽带宽混频器论文和设计-徐小杰

全文摘要

本实用新型公开了一种宽带宽混频器，包括电源电压模块、输入电路模块、混频电路模块和输出电路模块；其中，本振输入电路与混频电路模块中的模拟乘法器U1的第二引脚连接，用于产生一个高频信号，并与输入信号经混频器产生信号差频；射频输入电路与混频电路模块中的模拟乘法器U1的第三引脚连接，提供一个输入信号，变压器TR2可以降低信号的干扰；混频电路工作在非线性状态，实现混频功能；输出电路模块的变压器TR1可以尽量降低由于混频不满足线性时变工作条件时所产生的干扰。本实用新型通过变压器在输入信号电路和输出信号电路可以有效降低干扰，增加带宽，成本较低，稳定性很高。

主设计要求

1.一种宽带宽混频器，其特征在于，包括电源电压模块、输入电路模块、混频电路模块和输出电路模块；电源电压模块，包括电容C3、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电感L1、电感L3、电感L5、电感L6，所述电容C3的一端分别与电源电压、所述电感L3的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述电感L3的另一端分别与所述电阻R5的一端、所述电感L6的一端、所述电感L5的一端、所述电阻R2的一端、所述电容C5的一端和所述电感L1的一端连接，所述电容C5的另一端接地，所述电感L1的另一端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地；输入电路模块，包括电容C1、可调电容VC1、极性电容C13、变压器TR2、电阻R3、电容C6，所述电容C1的一端接本振输入信号，所述电容C1的另一端与所述电阻R2的另一端连接，所述可调电容VC1的一端与所述极性电容C13的正极、所述变压器TR2的第一引脚均与射频输入信号连接，所述可调电容VC1的另一端与所述极性电容C13的负极、所述变压器TR2的第二引脚均接地，所述变压器TR2的第四引脚与所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R3的一端连接；混频电路模块，包括模拟乘法器U1、电容C4、电容C2、电容C10、电容C11、电容C12、电感L2、电感L4、电阻R6，所述模拟乘法器U1的第一引脚分别与所述电感L3的另一端、所述电阻R5的一端、所述电感L6的一端、所述电感L5的一端、所述电阻R2的一端、所述电容C5的一端和所述电感L1的一端连接，所述模拟乘法器U1的第二引脚分别与所述电阻R2的另一端、所述电容C1的另一端连接，所述模拟乘法器U1的第三引脚与所述电阻R3的另一端连接，所述模拟乘法器U1的第四引脚与所述变压器TR2的第三引脚连接，所述模拟乘法器U1的第五引脚与所述电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述模拟乘法器U1的第六引脚分别与所述电容C12的一端、所述电容C10的一端连接，所述模拟乘法器U1的第七引脚与所述电感L5的另一端连接，所述模拟乘法器U1的第八引脚分别与所述电感L6的另一端、所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端分别与所述电容C12的另一端、所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C10的另一端、所述电容C11的一端连接，所述电容C11的另一端与所述电阻R5的另一端连接；输出电路模块，包括MOS管Q1、电感L7、电感L8、电阻R4、电容C7、电容C8、电容C9、极性电容C14、可调电容VC2、变压器TR1，所述MOS管Q1的G极分别与所述电阻R5的另一端、所述电容C11的另一端连接，所述MOS管Q1的S极分别与所述电阻R4的一端、所述电容C7的一端、所述电容C12的一端和所述电容C10的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C7的另一端与所述电感L8的第三引脚连接，所述电感L8的第一引脚与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端分别与所述可调电容VC2的一端、所述极性电容C14的正极连接，所述电感L8的第二引脚与所述可调电容VC2的另一端、所述极性电容C14的负极均接地，所述MOS管Q1的D极与所述电感L7的一端连接，所述电感L7的另一端分别与所述电容C9的一端、所述变压器TR1的第三引脚连接，所述电容C9的另一端与所述变压器TR1的第五引脚连接，所述变压器TR1的第四引脚分别与所述电感L3的另一端、所述电阻R5的一端、所述电感L6的一端、所述电感L5的一端、所述模拟乘法器U1的第一引脚、所述电阻R2的一端、所述电容C5的一端和所述电感L1的一端连接，所述变压器TR1的第一引脚与所述变压器TR1的第二引脚均与输出端连接。

设计方案

1.一种宽带宽混频器，其特征在于，包括电源电压模块、输入电路模块、混频电路模块和输出电路模块；

电源电压模块，包括电容C3、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电感L1、电感L3、电感L5、电感L6，所述电容C3的一端分别与电源电压、所述电感L3的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述电感L3的另一端分别与所述电阻R5的一端、所述电感L6的一端、所述电感L5的一端、所述电阻R2的一端、所述电容C5的一端和所述电感L1的一端连接，所述电容C5的另一端接地，所述电感L1的另一端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地；

输入电路模块，包括电容C1、可调电容VC1、极性电容C13、变压器TR2、电阻R3、电容C6，所述电容C1的一端接本振输入信号，所述电容C1的另一端与所述电阻R2的另一端连接，所述可调电容VC1的一端与所述极性电容C13的正极、所述变压器TR2的第一引脚均与射频输入信号连接，所述可调电容VC1的另一端与所述极性电容C13的负极、所述变压器TR2的第二引脚均接地，所述变压器TR2的第四引脚与所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R3的一端连接；

混频电路模块，包括模拟乘法器U1、电容C4、电容C2、电容C10、电容C11、电容C12、电感L2、电感L4、电阻R6，所述模拟乘法器U1的第一引脚分别与所述电感L3的另一端、所述电阻R5的一端、所述电感L6的一端、所述电感L5的一端、所述电阻R2的一端、所述电容C5的一端和所述电感L1的一端连接，所述模拟乘法器U1的第二引脚分别与所述电阻R2的另一端、所述电容C1的另一端连接，所述模拟乘法器U1的第三引脚与所述电阻R3的另一端连接，所述模拟乘法器U1的第四引脚与所述变压器TR2的第三引脚连接，所述模拟乘法器U1的第五引脚与所述电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述模拟乘法器U1的第六引脚分别与所述电容C12的一端、所述电容C10的一端连接，所述模拟乘法器U1的第七引脚与所述电感L5的另一端连接，所述模拟乘法器U1的第八引脚分别与所述电感L6的另一端、所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端分别与所述电容C12的另一端、所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C10的另一端、所述电容C11的一端连接，所述电容C11的另一端与所述电阻R5的另一端连接；

输出电路模块，包括MOS管Q1、电感L7、电感L8、电阻R4、电容C7、电容C8、电容C9、极性电容C14、可调电容VC2、变压器TR1，所述MOS管Q1的G极分别与所述电阻R5的另一端、所述电容C11的另一端连接，所述MOS管Q1的S极分别与所述电阻R4的一端、所述电容C7的一端、所述电容C12的一端和所述电容C10的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电容C7的另一端与所述电感L8的第三引脚连接，所述电感L8的第一引脚与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端分别与所述可调电容VC2的一端、所述极性电容C14的正极连接，所述电感L8的第二引脚与所述可调电容VC2的另一端、所述极性电容C14的负极均接地，所述MOS管Q1的D极与所述电感L7的一端连接，所述电感L7的另一端分别与所述电容C9的一端、所述变压器TR1的第三引脚连接，所述电容C9的另一端与所述变压器TR1的第五引脚连接，所述变压器TR1的第四引脚分别与所述电感L3的另一端、所述电阻R5的一端、所述电感L6的一端、所述电感L5的一端、所述模拟乘法器U1的第一引脚、所述电阻R2的一端、所述电容C5的一端和所述电感L1的一端连接，所述变压器TR1的第一引脚与所述变压器TR1的第二引脚均与输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种宽带宽混频器，其特征在于，所述MOS管Q1为N型MOS管。

3.根据权利要求1所述的一种宽带宽混频器，其特征在于，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5和所述电阻R6的电阻值均为10Ω。

4.根据权利要求1所述的一种宽带宽混频器，其特征在于，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电容C9、所述电容C10、所述电容C11、所述电容C12、所述极性电容C13和所述极性电容C14的电容值大小均为22uF。

5.根据权利要求1所述的一种宽带宽混频器，其特征在于，所述电感L1、所述电感L2、所述电感L3、所述电感L4、所述电感L5、所述电感L6和所述电感L7的电感值大小为150uH。

6.根据权利要求1所述的一种宽带宽混频器，其特征在于，所述变压器TR1为五引脚变压器，所述变压器TR2为四引脚变压器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及混频器，具体来说，涉及一种宽带宽混频器，可以在一定程度上提高混频器的带宽，成本较低，稳定性很高。

背景技术

随着多种通信标准广泛共存，越来越多的无线通信设备需要满足多频段、高带宽要求，这给系统设计，特别是射频电路设计带来极大的挑战。受制于半导体技术制约以及射频技术本身的复杂性，高性能、宽带射频集成电路的设计实现通常难度非常大，射频器件在满足高带宽、低噪声、无杂散动态范围等关键技术指标上常常左支右绌。而混频器作为射频电路设计的关键器件之一，无疑是典型代表。

在像蜂窝基站这样的应用中，恶劣的工作环境和不断变化的市场格局要求接收器件具有极高的性能，为了满足高带宽设计需求，大部分都采用了具有良好带宽的混频器。

在现代社会，随着通信、电子对抗、微波测量等技术向着宽频带、低噪声、小型化方向发展，混频器的宽频带设计问题得到了越来越广泛的重视，企业对混频器的带宽也有越来越高的需求，但混频器总是容易受到信号干扰影响带宽。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种宽带宽混频器，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种宽带宽混频器，包括电源电压模块、输入电路模块、混频电路模块和输出电路模块；

进一步，所述MOS管Q1为N型MOS管。

进一步，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5和所述电阻R6的电阻值均为10Ω。

进一步，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电容C9、所述电容C10、所述电容C11、所述电容C12、所述极性电容C13和所述极性电容C14的电容值大小均为22uF。

进一步，所述电感L1、所述电感L2、所述电感L3、所述电感L4、所述电感L5、所述电感L6和所述电感L7的电感值大小为150uH。

进一步，所述变压器TR1为五引脚变压器，所述变压器TR2为四引脚变压器。

本实用新型的有益效果为：本设计通过在射频输入电路和输出电路应用了多个变压器进行调节，降低了信号干扰保证了足够的带宽，成本低，稳定性很高，应用前景广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种宽带宽混频器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种宽带宽混频器。

如图1所示，根据本实用新型实施例的宽带宽混频器，包括电源电压模块、输入电路模块、混频电路模块和输出电路模块；

在一个实施例中，所述MOS管Q1为N型MOS管。

在一个实施例中，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5和所述电阻R6的电阻值均为10Ω。

在一个实施例中，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电容C9、所述电容C10、所述电容C11、所述电容C12、所述极性电容C13和所述极性电容C14的电容值大小均为22uF。

在一个实施例中，所述电感L1、所述电感L2、所述电感L3、所述电感L4、所述电感L5、所述电感L6和所述电感L7的电感值大小为150uH。

在一个实施例中，所述变压器TR1为五引脚变压器，所述变压器TR2为四引脚变压器。

工作原理：电容C3、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电感L1、电感L3、电感L5和电感L6组成宽带宽混频器的电源电压模块。所述电容C3、所述电容C5、所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R5、所述电感L1、所述电感L3、所述电感L5和所述电感L6的作用是进行分压，保证电源电压平稳接入电路。

电容C1、可调电容VC1、极性电容C13、变压器TR2、电阻R3和电容C6组成宽带宽混频器的输入电路模块。所述电容C1保证本振输入信号接入后的稳定，所述可调电容VC1、所述极性电容C13、所述变压器TR2、所述电阻R3和所述电容C6组成射频信号输入电路，所述变压器TR2的作用是调节射频输入信号，降低干扰。

模拟乘法器U1、电容C4、电容C2、电容C10、电容C11、电容C12、电感L2、电感L4、电阻R6组成宽带宽混频器的混频电路模块。所述模拟乘法器U1可以起到一个混频的作用，将本振产生的一个等幅的高频信号和射频输入信号进行混频，产生一个差频信号。

MOS管Q1、电感L7、电感L8、电阻R4、电容C7、电容C8、电容C9、极性电容C14、可调电容VC2、变压器TR1组成宽带宽混频器的输出电路模块。所述MOS管Q1与所述模拟乘法器U1都是非线性器件，所述MOS管Q1可以保证混频器工作在非线性状态，减小噪声和干扰，所述变压器TR1可以起到调节输出信号的作用，增加带宽。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计一种宽带宽混频器，在射频输入电路和输出电路应用了多个变压器进行调节，降低了信号干扰保证了足够的带宽，成本低，稳定性很高，应用前景广泛。整体设计简单安全，可靠度很高，同时体积较小，成本较低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种宽带宽混频器论文和设计

一种宽带宽混频器论文和设计-徐小杰

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主设计要求

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