[发明专利]一种栅极FET混频器

说明书

本发明公开了一种栅极FET混频器，属于混频器技术领域。本发明的栅极FET混频器包括：双工器、输入匹配、栅极偏置、漏极偏置、输出匹配、射频滤波器和FET管，且双工器通过输出匹配电路与FET管的栅极连接，栅极电源通过输入端射频扼流电路注入FET管栅极，漏极电源通过输出端射频扼流电路注入FET管漏极，使得FET管工作在混频效果最好的状态。混频输出信号通过输出匹配网络完成FET与负载的匹配，并通过射频滤波器滤除输出端的直流信号和杂散信号。由于输入端采用了双工器的结构，使得混频器即使在中频信号频率较高的情况下也与本振有很好的隔离特性。

技术领域

本发明属于混频器技术领域，具体涉及一种栅极FET混频器。

背景技术

上变频器作为混频器的一种，在通信发射机中起到重要作用。八十年代中期以来，开始越来越多的利用三端器件(如FET)来实现上变频，因其工作稳定，频带宽，输出功率大，有变频增益等优点，而且更适合集成，故FET上变频器发展很快。根据本振输入晶体管的端口不同，可以将单管FET混频器分为栅极混频器，漏极混频器和源极混频器。上变频信号和本振信号比较接近，漏极混频器由于本振泄漏严重且要求大功率的本振信号，所以较少采用。而源极混频器偏压设置困难，且理论分析较为复杂，所以工程中应用较少。故通常都是采用栅极上变频。

单栅FET上变频器的设计主要是进行匹配电路的设计。既要使中频信号IF和本振信号LO同时输入FET的栅极，又要确保IF和LO的隔离，还要考虑偏置电路的设计。在以往对上变频器的研究设计中，因为中频信号频率相对本振而言很低，所以往往都是在本振信号线上寻找或者构造一个对高频为零电位的点，并在此点加入直流偏置和中频信号，实现本振信号和中频信号的隔离。本振信号和中频信号输入端则通过电容或滤波器来实现隔直流。

然而当IF频率较高时，以往所采用的隔离LO和IF的方法实现起来会变得很困难，因此需要一种改进的隔离LO和IF的方式的单栅FET上变频器。

发明内容

本发明实施例针对现有技术的不足而提供了一种能够隔离本振信号和高中频信号的上变频器。

本发明的栅极FET混频器包括：双工器、输入匹配、栅极偏置、漏极偏置、输出匹配、射频滤波器和FET管；

其中，双工器用于隔离本振输入端口和中频输入端口，以使得本振信号LO和中频信号IF通过双工器输出至输入匹配；

所述输入匹配的一端连接双工器，另一端连接FET管的栅极，以完成本振信号和中频信号与FET管之间的阻抗匹配；

栅极偏置的一端连接电源Vg，另一端连接FET管的栅极，以使电源Vg加载到FET管的栅极，同时防止输入的本振信号和中频信号通过电源Vg；

FET管的源极接地，射频信号从FET管的漏极输出；

漏极偏置的一端连接电源Vd，另一端连接FET管的漏极，以使得电源Vd加载到FET管的栅极，同时防止高频信号进入电源Vd；

输出匹配的一端连接FET管的漏极，另一端连接射频滤波器，以完成负载和FET管之间的阻抗匹配；

射频滤波器的一端接输出匹配，另一端接负载，起选频作用，同时防止电源Vd进入负载。

在一种可能实现方式中，所述双工器采用微带线结构，包括中频滤波器和本振滤波，以及端口1、端口2和、端口3；其中，端口1为本振信号LO的输入端；端口2为中频信号IF的输入端；端口3为本振信号LO和中频信号的输出端；

本振信号L通过端口1进入本振滤波器，经过第一微带线从端口3输出；

中频信号IF通过2端口进入中频滤波器，经过第二微带线从端口3输出；

所述本振滤波器用于滤除本振信号LO中的杂散，中频滤波器用于滤除中频信号IF中的杂散；