[发明专利]宽带注入锁定倍频器

权利要求书

1.宽带注入锁定倍频器，其特征在于，采用双注入结构，包含第一谐波发生器、第二谐波发生器和注入锁定振荡器；两个谐波发生器分别用于产生谐波信号，注入锁定振荡器用于锁定谐波发生器产生的谐波信号；第一谐波发生器、第二谐波发生器和注入锁定振荡器通过各自内部自带的电感组成的变压器耦合相连；两个谐波发生器将输入的基波信号转换成两路谐波信号，然后分别通过变压器耦合到注入锁定振荡器，实现倍频；所述第一谐波发生器包含第一耦合电感，第二谐波发生器包含第二耦合电感，注入锁定振荡器包含第三耦合电感，第一、第二和第三耦合电感构成变压器，通过调整第一和第二耦合电感之间的耦合系数，第一和第三耦合电感之间的耦合系数，以及第二和第三耦合电感之间的耦合系数，来调节倍频器跨阻增益及带宽以保证倍频器的性能。

2.根据权利要求1所述宽带注入锁定倍频器，其特征在于，所述宽带注入锁定倍频器用于实现二倍频时，所述第一谐波发生器产生二次谐波信号，第一谐波发生器包括第一和第二晶体管、第一耦合电感以及第一电容；第一晶体管的栅极接正极输入端，第二晶体管的栅极接负极输入端，第一晶体管的源极和第二晶体管的源极接地，第一晶体管的漏极和第二晶体管的漏极接第一耦合电感的一端和第一电容的一端，第一耦合电感的另一端接电源，第一电容的另一端接地或电源；所述第一电容为第一耦合电感的寄生电容、谐波发生器输出端的寄生电容、第一和第二晶体管的寄生电容、以及可调电容的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述宽带注入锁定倍频器，其特征在于，所述宽带注入锁定倍频器用于实现二倍频时，所述第二谐波发生器产生二次谐波信号，第二谐波发生器包括第三和第四晶体管、第二耦合电感以及第二电容；第三晶体管的栅极接正极输入端，第四晶体管的栅极接负极输入端，第三晶体管的源极和第四晶体管的源极接地，第三晶体管的漏极和第四晶体管的漏极接第二耦合电感的一端和第二电容的一端，第二耦合电感的另一端接电源，第二电容的另一端接地或电源；所述第二电容为第二耦合电感的寄生电容、谐波发生器输出端的寄生电容、第三和第四晶体管的寄生电容、以及可调电容的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述宽带注入锁定倍频器，其特征在于，所述宽带注入锁定倍频器用于实现三倍频时，所述第一谐波发生器产生三次谐波信号，第一谐波发生器包括第一P型晶体管、第一N型晶体管、第一耦合电感和第一电容；第一P型晶体管的栅极和第一N型晶体管的栅极接输入正端，第一N型晶体管的源极接地，第一P型晶体管的源极接电源，第一P型晶体管的漏极接第一耦合电感一端和第一电容的一端，第一N型晶体管的漏极接第一耦合电感的另一端和第一电容的另一端；所述第一电容为第一耦合电感的寄生电容、谐波发生器输出端的寄生电容、第一P型和第一N型晶体管的寄生电容、以及可调电容的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述宽带注入锁定倍频器，其特征在于，所述宽带注入锁定倍频器用于实现三倍频时，所述第二谐波发生器产生三次谐波信号，第二谐波发生器包括第二P型晶体管、第二N型晶体管、第二耦合电感和第二电容；第二P型晶体管的栅极和第二N型晶体管的栅极接输入负端，第二N型晶体管的源极接地，第二P型晶体管的源极接电源，第二P型晶体管的漏极接第二耦合电感一端和第二电容的一端，第二N型晶体管的漏极接第二耦合电感的另一端和第二电容的另一端；所述第二电容为第二耦合电感的寄生电容、谐波发生器输出端的寄生电容、第二P型和第二N型晶体管的寄生电容、以及可调电容的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述宽带注入锁定倍频器，其特征在于，所述注入锁定振荡器，包括第三耦合电感、第三电容、第五晶体管、第六晶体管、电流源；第三耦合电感的中心抽头接电流源的一端，电流源的另一端接电源，第三耦合电感的一端接第五晶体管的漏极、第六晶体管的栅极、第三电容的一端和正极输出端，第三耦合电感的另一端接第六晶体管的漏极、第五晶体管的栅极、第三电容的另一端和负极输出端，第五晶体管的源极和第六晶体管的源极接地；所述第三电容为第三耦合电感的寄生电容、第五和第六晶体管的寄生电容、以及可调电容的一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述宽带注入锁定倍频器，其特征在于，所述宽带注入锁定倍频器还可以包含输入buffer以及输出buffer，所述输入buffer连接由第一、第二谐波发生器和注入锁定振荡器构成的核心电路的输入端，所述输出buffer连接所述核心电路的输出端；其中连接方式为直接耦合、变压器耦合或交流耦合。