[发明专利]一种低相噪倍频器及其倍频方法

说明书

技术领域

本发明涉及倍频技术，具体是一种低相噪倍频器及其倍频方法。

背景技术

在获取低相噪信号源的途径中，通常采用常规的倍频器进行倍频，N倍频器对相位噪声的恶化为20log(N)，可见常规的倍频方法中，二倍频器对相位噪声的理论最低恶化20log(2)，即达到了6dB。为了进一步降低该相位噪声，我们利用混频器在混频过程中对相位噪声几乎无恶化的特点发明了本申请的倍频器电路及其方法等。

现有技术中，公开号为CN105187059A的中国专利申请公开了一种宽带低相噪本振频率合成电路，包括：直接数字频率合成器、倍频器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、正交混频器、混频器、放大器、整数分频器、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、耦合器。本发明首先采用高鉴相频率鉴相，减小环路的相噪恶化；其次环路采用整数分频器，消除小数分频的尾数对相噪的影响；采用直接数字频率合成器生成的基带信号进行正交上变频，产生高分辨率低相噪的高频率信号，与压控振荡器的输出进行混频下变频，使下变频之后的信号变为一个大步进的信号；压控振荡器输出与高分辨率低相噪信号下变频，降低整数分频器的输入频率，减小整数分频的分频比。该专利申请与本申请属于相同的技术领域，但是采取的技术方案不同，且该专利申请没有降低附加相位噪声的技术效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低相噪倍频器及其倍频方法，与常规倍频器相比，在结构上主要由宽带耦合器、宽带混频器和带通滤波器组成，该倍频器在倍频过程中显著降低了附加相位噪声。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种低相噪新型倍频器，包括：耦合器和混频器；所述的耦合器从混频器的本振端口LO耦合一部分信号F_in输入到混频器的中频端口IF，然后在混频器中将本振端口LO接入的本振信号F_LO和中频端口接入的中频信号F_IF进行变频，再从混频器的RF端口输出变频后的射频信号F_RF；

其中，在混频器的变频过程中，有F_RF = F_LO + F_IF。

进一步，在混频器的变频过程中，使从混频器的本振端口LO耦合进的信号F_in=F_LO，将F_in作为中频端口的输入信号F_IF，即F_IF = F_in，则有F_RF=F_in + F_in=2*F_in，即得到二倍频射频信号F_RF。

进一步，所述的混频器为宽带混频器。

进一步，包括：滤波器，所述的滤波器接入射频信号F_RF进行滤波处理，得到滤波处理后的倍频信号。

一种低相噪倍频方法，包括步骤：混频器的中频信号取自于本振信号，用于实现倍频。

进一步，包括如下步骤：

S1：耦合本振信号到混频器的中频输入端口，作为混频器的中频输入信号；

S2：将混频器的本振信号与中频输入信号进行混频；

S3：输出混频后的射频信号。

进一步，在混频器的混频过程中，使从混频器的本振端口LO耦合进的信号F_in=F_LO，将F_in作为中频端口的输入信号F_IF，即F_IF = F_in，则有F_RF=F_in + F_in=2*F_in，即得到二倍频射频信号F_RF。

进一步，所述的混频器为宽带混频器。

进一步，包括步骤：S4：滤波，滤波器接入射频信号F_RF进行滤波处理，得到滤波处理后的倍频信号。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的低相噪倍频器是一种新型的倍频器，与常规倍频器相比，在结构上主要由宽带耦合器、宽带混频器和带通滤波器组成，该倍频器在倍频过程中显著降低了附加相位噪声。

（2）本发明的低相噪倍频器的结构简单，需要的调试量小，可生产性高，极大地提高了倍频器的生产效率。