專(zhuān)利名稱(chēng)：倍頻器和產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種倍頻器和產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通信高速、高流量的需求，通信系統(tǒng)的工作頻率越來(lái)越高，工作帶寬也越來(lái)越大。系統(tǒng)中工作頻率高的本振頻率源面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此，為提升頻率源的工作頻段，倍頻器(特別是具有易構(gòu)特點(diǎn)的倍頻器)被廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的倍頻器存在偶次諧波無(wú)法抑制的問(wèn)題。已經(jīng)提出了一種方案采用分離元件設(shè)計(jì)的倍頻器。這種倍頻器是一種雙端輸入、單端輸出的頻率合成電路。每條支路傳輸線的電長(zhǎng)度為其基準(zhǔn)工作頻率所對(duì)應(yīng)二分之一波 長(zhǎng)整數(shù)倍。通過(guò)調(diào)整傳輸線的電長(zhǎng)度，以及輸出負(fù)載對(duì)應(yīng)的諧振點(diǎn)，使得整個(gè)電路工作于基準(zhǔn)工作頻率的倍頻，從而實(shí)現(xiàn)頻率合成。然而，現(xiàn)有的倍頻器只能輸出一路倍頻信號(hào)，不能實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種倍頻器和產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)倍頻器的差分信號(hào)輸出?！矫?，提供了一種倍頻器，包括第一階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第一信號(hào)；第二階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第二信號(hào)，其中第一階躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路將第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到輸出端第一倍頻信號(hào)，第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，N為大于等于I的整數(shù)；第一反向階躍電路，用于與第一階躍傳輸電路反向接地耦合，靠近第一階躍傳輸電路輸出端的一端接地；第二反向階躍電路，用于與第二階躍傳輸電路反向接地耦合，靠近第二階躍傳輸電路輸出端的一端接地，其中第一反向階躍電路的另一端和第二反向階躍電路的另一端疊加輸出第二倍頻信號(hào)，第二倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，第一倍頻信號(hào)和第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)。—方面，提供了一種倍頻器，其特征在于，包括第一階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第一信號(hào)；第二階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第二信號(hào)；第一階躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路將第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到輸出端第一倍頻信號(hào)，第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，N為大于等于I的整數(shù)；第一組開(kāi)路支節(jié)，第一組開(kāi)路支節(jié)一端與第一階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量；第二組開(kāi)路支節(jié)，第二組開(kāi)路支節(jié)一端與第二階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。一方面，提供了一種產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法，包括將第一階躍傳輸電路傳輸?shù)牡谝徊罘中盘?hào)的第一信號(hào)和第二階躍傳輸電路傳輸?shù)牡谝徊罘中盘?hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，輸出第一倍頻信號(hào)，其中第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，N為大于等于I的整數(shù)；利用分別與第一階躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路反向接地耦合的第一反向階躍電路和第二反向階躍電路獲得第二倍頻差分信號(hào)，其中第一倍頻信號(hào)和第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)，第二倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，第二倍頻信號(hào)之間的相位差等于90度或不等于90度。本技術(shù)方案可以通過(guò)與兩路階躍傳輸電路分別反向接地耦合的兩路反向階躍電路，對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行疊加處理，以輸出倍頻的差分信號(hào)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使
用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的倍頻器的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的倍頻器的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的電路圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的壓控振蕩器的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的級(jí)聯(lián)的倍頻器的框圖。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頻率合成器的框圖。圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頻率合成器的框圖。圖7A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的頻率合成器的框圖。圖7B是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的頻率合成器的框圖。圖8A至圖SG是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的工作原理的示意圖。圖9A至圖9E是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法的示意性流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。常規(guī)的輸出單一信號(hào)的倍頻器不能實(shí)現(xiàn)同相/正交(In-phase/Quadrature, I/Q)信號(hào)輸出，而且倍頻器輸出端包含諧波分量，會(huì)導(dǎo)致頻譜純度不高。另外，采用濾波器消除諧波分量的方案需要額外的功耗來(lái)放大倍頻信號(hào)以滿足系統(tǒng)的需求，因此，導(dǎo)致頻率源輸出頻率的功率回退，增加了系統(tǒng)總功耗，同時(shí)加大了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度。圖I是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器100的框圖。圖I的倍頻器100包括第一階躍傳輸電路(Stepped-Impedance Transmission Line) 110、第二階躍傳輸電路 120、第一反向階躍電路(Inverse Stepped-Impedance Transmission Line) 130 和第二反向階躍電路 140。第一階躍傳輸電路110接收輸入端第一差分信號(hào)的第一信號(hào)。第二階躍傳輸電路120接收輸入端第一差分信號(hào)的第二信號(hào)。第一階躍傳輸電路110和第二階躍傳輸電路120將第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到輸出端第一倍頻信號(hào)，第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，N為大于等于I的整數(shù)。第一反向階躍電路130，用于與第一階躍傳輸電路110反向接地耦合，靠近第一階躍傳輸電路110輸出端的一端接地。第二反向階躍電路140，用于與第二階躍傳輸電路120反向接地耦合，靠近第二階躍傳輸電路120輸出端的一端接地。第一反向階躍電路130的另一端和第二反向階躍電路140的另一端疊加輸出第二倍頻信號(hào)，第二倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，第一倍頻信號(hào)和第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)。例如，上述階躍傳輸電路可以是在長(zhǎng)度方向上特征阻抗有階躍的傳輸線，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限于此，上述階躍傳輸電路也可以是電阻、電感和/或電容組成的電路。 上述將第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理是指將第一信號(hào)和第二信號(hào)合成為倍頻信號(hào)。例如，耦合可以是電磁耦合，第一階躍傳輸電路與第一反向階躍電路并排放置，第二階躍傳輸電路與第二反向階躍電路并排放置，這樣，當(dāng)?shù)谝浑A躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路中有信號(hào)傳輸時(shí)，會(huì)在第一反向接階躍電路和第二反向階躍電路中產(chǎn)生相應(yīng)的諧振信號(hào)。這里，反向接地耦合是指反向階躍電路的與階躍傳輸電路的輸出端相對(duì)應(yīng)的一端接地，而反向階躍電路的另一端作為信號(hào)的輸出端，以便在反向階躍電路中產(chǎn)生反向信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器可以通過(guò)兩路階躍傳輸電路分別與兩路反向階躍電路反向接地耦合，對(duì)輸入的差分信號(hào)進(jìn)行疊加處理，以輸出倍頻的差分信號(hào)?？蛇x地，作為另一實(shí)施例，倍頻器100還包括第一組開(kāi)路支節(jié)(Open-Stub) 150和第二組開(kāi)路支節(jié)160。第一組開(kāi)路支節(jié)150 —端與第一階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。第二組開(kāi)路支節(jié)160 —端與第二階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。例如，第一差分信號(hào)的頻率為倍頻器100的基準(zhǔn)工作頻率為&，上述開(kāi)路支節(jié)用于抑制第一差分信號(hào)中頻率為4&、6&、8&等偶次諧波分量，從而輸出工作頻率為的倍頻信號(hào)。這里，開(kāi)路指開(kāi)路支節(jié)的一端不與其它電路相連，也不接地。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以通過(guò)兩組開(kāi)路支節(jié)抑制輸入到倍頻器100的兩路傳輸電路的差分信號(hào)中的諧波分量，從而獲得純凈的倍頻信號(hào)。另外，由于無(wú)需使用濾波器，能夠減少功率回退，從而不需要額外的功耗來(lái)放大倍頻信號(hào)，并且可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一階躍傳輸電路110包括具有不同特征阻抗的第一傳輸線和第二傳輸線，第一傳輸線的第一端與第二傳輸線的第一端相連接，第二階躍傳輸電路120包括具有不同特征阻抗的第三傳輸線和第四傳輸線，第三傳輸線的第一端與第四傳輸線的第一端相連接，第一傳輸線的第二端與倍頻器100的第一輸入端相連接，第三傳輸線的第二端與倍頻器100的第二輸入端相連接，第二傳輸線的第二端與第四傳輸線的第二端相連接并且與倍頻器100的第一輸出端相連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與第三傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度相同，第二傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與第四傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度相問(wèn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一組開(kāi)路支節(jié)150中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與第一傳輸線的第一端相連接，第二組開(kāi)路支節(jié)160中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與第三傳輸線的第一端相連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一組開(kāi)路支節(jié)150的一端與第一傳輸線的第二端相連接，第二組開(kāi)路支節(jié)160的一端與第三傳輸線的第二端相連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線和第四傳輸線均為A /8傳輸線，第一組開(kāi)路支節(jié)150和第二組開(kāi)路支節(jié)160中的每組開(kāi)路支節(jié)包括電長(zhǎng)度為A/(4n)的開(kāi)路支節(jié)，其中\(zhòng)為第一差分信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，n為大于等于4的偶數(shù)。、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以通過(guò)至少一個(gè)具有特定電長(zhǎng)度的開(kāi)路支節(jié)來(lái)抑制上述偶次諧波分量中的每一種偶次諧波分量，例如，通過(guò)電長(zhǎng)度為X/(4n)的開(kāi)路支節(jié)來(lái)抑制頻率為Iiftl的偶次諧波分量，其中\(zhòng)為倍頻器100的基準(zhǔn)工作頻率A對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，n可以為大于等于4的偶數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一反向階躍電路130包括不同特征阻抗的第一反向電路和第二反向電路,第一反向電路與第一傳輸線反向I禹合,第二反向電路與第二傳輸線反向耦合，第一反向電路的第一端與第二反向電路的第一端相連接；第二反向階躍電路140包括具有不同特征阻抗的第三反向電路和第四反向電路，第三反向電路與第三傳輸線反向耦合，第四反向電路與第四傳輸線反向I禹合，第三反向電路的第一端與第四反向電路的第一端相連接，其中第一反向電路的第二端與第三反向電路的第二端并聯(lián)輸出到倍頻器100第二輸出端，并且第二反向電路的第二端與第四反向電路的第二端并聯(lián)接地。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一反向階躍電路130和第二反向階躍電路140分別與第一階躍傳輸電路110和第二階躍傳輸電路120的電長(zhǎng)度相同或不同，以便第一倍頻信號(hào)與第二倍頻信號(hào)之間的相位差等于90度或不等于90度。例如，當(dāng)?shù)谝环聪螂A躍電路130與第一階躍傳輸電路110的電長(zhǎng)度且第二反向階躍電路140與第二階躍傳輸電路120的電長(zhǎng)度相同時(shí)，第一倍頻信號(hào)與第二倍頻信號(hào)正交，即相位差為90度，否則，第一倍頻信號(hào)與第二倍頻的相位差不等于90度。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以通過(guò)調(diào)整第一反向階躍電路130和第二反向階躍電路140的電長(zhǎng)度來(lái)獲得具有特定相位差的差分信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線和第四傳輸線分別與第一反向電路、第二反向電路、第三反向電路和第四反向電路的電長(zhǎng)度相同或不相同。例如,在第一傳輸電路、第二傳輸電路、第三傳輸電路和第四傳輸電路分別與第一反向電路、第二反向電路、第三反向電路和第四反向電路的電長(zhǎng)度相同的情況下，可以在倍頻器100的輸出端產(chǎn)生正交的差分信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以根據(jù)需要調(diào)整第一傳輸電路、第二傳輸電路、第三傳輸電路和第四傳輸電路的電長(zhǎng)度和第一反向電路、第二反向電路、第三反向電路和第四反向電路的電長(zhǎng)度，以產(chǎn)生不同相位差的差分信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖I的倍頻器100還包括并行的條狀基底罩，其中第一階躍傳輸電路110、第二階躍傳輸電路120、第一組開(kāi)路支節(jié)150、第二組開(kāi)路支節(jié)160、第一反向階躍電路130和第二反向階躍電路140放置于上述并行的條狀基底罩上。
例如，并行的條狀基底罩可以用于調(diào)整基底的有效介電常數(shù)e rff，例如，增大基底的有效介電常數(shù)e 6ff，從而可以減小倍頻器100的整體尺寸。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，倍頻器100與第二倍頻器級(jí)聯(lián)，倍頻器100的第二差分信號(hào)作為輸入到第二倍頻器的差分信號(hào)。例如，多個(gè)倍頻器可以進(jìn)行級(jí)聯(lián)，即上一級(jí)倍頻器的輸出端連接到下一倍頻器的輸入端，以便輸出更高頻率的差分信號(hào)。由于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器100可以輸出差分信號(hào)，因此，可以將上一級(jí)倍頻器的輸出信號(hào)作為下一級(jí)倍頻器的輸入信號(hào)，從而能夠方便地實(shí)現(xiàn)倍頻器的級(jí)聯(lián)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的倍頻器200的框圖。圖2的倍頻器200包括第一階躍傳輸電路210、第二階躍傳輸電路220、第一組開(kāi)路支節(jié)230和第二組開(kāi)路支節(jié)240。圖2的第一階躍傳輸電路210和第二階躍傳輸電路220與圖I的第一階躍傳輸電路110和第二階躍傳輸電路120類(lèi)似，圖2的第一組開(kāi)路支節(jié)230和第二組開(kāi)路支節(jié)240分別與圖I的第一組開(kāi)路支節(jié)150和第二組開(kāi)路支節(jié)160類(lèi)似，在此不再贅述。 第一階躍傳輸電路210,接收輸入端第一差分信號(hào)的第一信號(hào)。第二階躍傳輸電路220接收輸入端第一差分信號(hào)的第二信號(hào)。第一階躍傳輸電路210和第二階躍傳輸電路220將第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到輸出端第一倍頻信號(hào)，第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，N為大于等于I的整數(shù)。第一組開(kāi)路支節(jié)230，第一組開(kāi)路支節(jié)230 —端與第一階躍傳輸電路210相連，另一端開(kāi)路，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。第二組開(kāi)路支節(jié)240，第二組開(kāi)路支節(jié)240 —端與第二階躍傳輸電路220相連，另一端開(kāi)路，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。
本技術(shù)方案可以通過(guò)兩組開(kāi)路支節(jié)抑制輸入到倍頻器200的兩路傳輸電路的差分信號(hào)中的諧波分量，從而獲得純凈的倍頻信號(hào)，另外，由于無(wú)需使用濾波器，因此能夠減少功率回退，從而不需要額外的功耗來(lái)放大倍頻信號(hào)，并且可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一階躍傳輸電路210包括具有不同特征阻抗的第一傳輸線和第二傳輸線，第一傳輸線的第一端與第二傳輸線的第一端相連接，第二階躍傳輸電路220包括具有不同特征阻抗的第三傳輸線和第四傳輸線，第三傳輸線的第一端與第四傳輸線的第一端相連接，第一傳輸線的第二端與倍頻器200的第一輸入端相連接，第三傳輸線的第二端與倍頻器200的第二輸入端相連接，第二傳輸線的第二端與第四傳輸線的第二端相連接并且與倍頻器200的第一輸出端相連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與第三傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度相同，第二傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與第四傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度相問(wèn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一組開(kāi)路支節(jié)230中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與第一傳輸線的第一端相連接，第二組開(kāi)路支節(jié)240中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與第三傳輸線的第一端相連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一組開(kāi)路支節(jié)230的一端與第一傳輸線的第二端相連接，第二組開(kāi)路支節(jié)240的一端與第三傳輸線的第二端相連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線和第四傳輸線均為A /8傳輸線，第一組開(kāi)路支節(jié)230和第二組開(kāi)路支節(jié)240中的每組開(kāi)路支節(jié)包括電長(zhǎng)度為A/(4n)的開(kāi)路支節(jié)，其中\(zhòng)為第一差分信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，n為大于等于4的偶數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖2的倍頻器200還包括并行的條狀基底罩，其中第一階躍傳輸電路210、第二階躍傳輸電路220、第一組開(kāi)路支節(jié)230、第二組開(kāi)路支節(jié)240放置于上述并行的條狀基底罩上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，倍頻器200與第二倍頻器級(jí)聯(lián)，倍頻器200的第二差分信號(hào)作為輸入到第二倍頻器的差分信號(hào)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的電路圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器包括兩路階躍傳輸電路結(jié)構(gòu)、一路并聯(lián)電阻和電感、兩組多路開(kāi)路支節(jié)、兩路反向階躍電路以及并行的條狀基底罩。兩路階躍傳輸電路分別用于接收并傳輸?shù)谝徊罘中盘?hào)的第一信號(hào)和第二信號(hào)，并且將第一信號(hào)和第二信號(hào)合成第一倍頻信號(hào)，第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍。兩組開(kāi)路支節(jié)，分別與該兩路傳輸電路相連接，用于抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。兩路反向階躍電路分別與該兩路傳輸電路反向接地耦合，用于產(chǎn)生第二倍頻信號(hào)，其中第二倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，并且第一倍頻信號(hào)和第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)。例如，兩路階躍傳輸電路可以為兩路微帶階躍傳輸線第一階躍傳輸線和第二階躍傳輸線。第一階躍傳輸線包括具有不同特征阻抗的傳輸線Z11和傳輸線Z21，例如，傳輸線Z11具有特征阻抗Z1，傳輸線Z21具有特征阻抗Z2。傳輸線Z11的第一端與傳輸線Z21的第一端相連接。第二階躍傳輸電路包括具有不同特征阻抗的傳輸線Z12和傳輸線Z22，例如，傳輸線Z12具有特征阻抗Z1，傳輸線Z22具有特征阻抗Z2。傳輸線Z12的第一端與傳輸線Z22的第一端相連接，傳輸線Z11的第二端與該倍頻器的輸入端Vin+相連接，傳輸線Z12的第二端與該倍頻器的第二輸入端vin_相連接，傳輸線Z21的第二端與傳輸線Z22的第二端相連接并且與該倍頻器的第一輸出端(例如，特征阻抗為Ztl的輸出端Ztl3)相連接。傳輸線Z11的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與傳輸線Z12的特征阻抗和電長(zhǎng)度相同，例如，分別為Z1和0 i，傳輸線Z21的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與傳輸線Z22的特征阻抗和電長(zhǎng)度相同，例如，分別為Z2和0 2°特別地，傳輸線zn、傳輸線Z21、傳輸線Z12和傳輸線Z22均為電長(zhǎng)度為X/8傳輸線,其中\(zhòng)為倍頻器的基準(zhǔn)工作頻率fo對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。每路階躍傳輸線結(jié)構(gòu)分別由兩段不同特征阻抗的傳輸線組成，意味著每路傳輸線結(jié)構(gòu)在特征阻抗上有階躍。具有特征阻抗Ztl的雙輸入端口 Ztll和Ztl2分別連接具有特征阻抗Z1的傳輸線Z11和Z12,而具有特征阻抗Ztl的輸出端口 Ztl3則連接兩路階躍傳輸線結(jié)構(gòu)中具有特征阻抗Z2的傳輸線Z21和z22。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述兩組開(kāi)路支節(jié)包括第一組開(kāi)路支節(jié)和第二組開(kāi)路支節(jié)，第一組開(kāi)路支節(jié)包括Zsll、zs21和Zs31，第二組開(kāi)路支節(jié)包括zsl2、zs22和zs32。其中第一組開(kāi)路支節(jié)中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與傳輸線Z11的第一端相連接，另一端開(kāi)路；第二組開(kāi)路支節(jié)中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與傳輸線Z12的第一端相連接，另一端開(kāi)路。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限于此，例如，第一組開(kāi)路支節(jié)中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與傳輸線Z11的第二端相連接，另一端開(kāi)路；第二組開(kāi)路支節(jié)中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與傳輸線Z12的第二端相連接，另一端開(kāi)路。例如，上述兩組開(kāi)路支節(jié)中的每組開(kāi)路支節(jié)包括電長(zhǎng)度為X/(4n)的開(kāi)路 支節(jié)，其中、為倍頻器的基準(zhǔn)工作頻率fo對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，n可以為大于等于4的偶數(shù)。例如，上述兩組多路開(kāi)路支節(jié)Zsik (i = 1，2，3，...，并且k = 1，2)由具有特征阻抗Zsi (i = 1,2,3，...)和電長(zhǎng)度X/(4n)的開(kāi)路支節(jié)組成，分別連接于該兩路階躍傳輸線結(jié)構(gòu)中的每路階躍傳輸線的兩段X/8傳輸線之間。例如，開(kāi)路支節(jié)Zsll為具有特征阻抗Zsl和電長(zhǎng)度入/16的開(kāi)路支節(jié)，用于消除頻率為的諧波分量。開(kāi)路支節(jié)Zs21為具有特征阻抗Zs2和電長(zhǎng)度A /24的開(kāi)路支節(jié)，用于消除頻率為Gftl的諧波分量。開(kāi)路支節(jié)Zs31為具有特征阻抗Zs3和電長(zhǎng)度X/32的開(kāi)路支節(jié)，用于消除頻率為Sftl的諧波分量等等。例如，開(kāi)路支節(jié)Zsl2為具有特征阻抗Zsl和電長(zhǎng)度X/16的開(kāi)路支節(jié)，用于消除頻率為的諧波分量。開(kāi)路支節(jié)Zs22為具有特征阻抗Zs2和電長(zhǎng)度X/24的開(kāi)路支節(jié)，用于消除頻率為的諧波分量。開(kāi)路支節(jié)Zs33為具有特征阻抗Zs3和電長(zhǎng)度\ /32的開(kāi)路支節(jié)，用于消除頻率為Sftl的諧波分量等等。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限于此，可以增加更多的開(kāi)路支節(jié)以消除更高頻率的諧波分量。上述兩路反向階躍電路中的第一反向階躍電路包括不同特征阻抗的反向電路Z31和反向電路Z41,反向電路Z31與傳輸線Z11反向I禹合,反向電路Z41與傳輸線Z21反向I禹合,反向電路Z31的第一端與反向電路Z41的第一端相連接；上述兩路反向階躍電路中的第二反向階躍電路包括具有不同特征阻抗的反向電路Z32和反向電路Z42，反向電路Z32與傳輸線Z12反向I禹合，反向電路Z42與傳輸線Z22反向I禹合,反向電路Z32的第一端與反向電路Z42的第 一端相連接，其中反向電路Z31的第二端與反向電路Z32的第二端并聯(lián)輸出到該倍頻器的第二輸出端，例如，特征阻抗為Ztl的輸出端Ztl4，并且反向電路Z41的第二端與反向電路Z42的第二端并聯(lián)接地。換句話說(shuō)，上述兩路反向階躍電路分別以反向接地耦合于該兩路傳輸線結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，倍頻器的第一輸出端Ztl3輸出的第一倍頻信號(hào)和倍頻器的第二輸出端Ztl4輸出的第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)，第一倍頻信號(hào)與第二倍頻信號(hào)之間的相位差取決于上述第一反向階躍電路的電長(zhǎng)度03和第二反向階躍電路的電長(zhǎng)度Q4。換句話說(shuō)，通過(guò)調(diào)整03和04來(lái)產(chǎn)生第一倍頻信號(hào)與第二倍頻信號(hào)之間的相位差。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，傳輸電路Z11、傳輸電路Z21、傳輸電路Z12和傳輸電路Z22分別與反向電路Z31、反向電路Z41、反向電路Z32和反向電路Z42的電長(zhǎng)度相同或不相同。例如，傳輸電路Z11、傳輸電路Z21、傳輸電路Z12和傳輸電路Z22分別與反向電路Z31、反向電路Z41、反向電路Z32和反向電路Z42的電長(zhǎng)度相同時(shí)，倍頻器輸出的第一倍頻信號(hào)I和第二倍頻信號(hào)Q正交。調(diào)整反向電路Z31、反向電路Z41、反向電路Z32和反向電路Z42的電長(zhǎng)度可以改變第二差分信號(hào)的相位差，也就是，使得倍頻器可以根據(jù)需要輸出具有特定相位差的第一倍頻信號(hào)I和第二倍頻信號(hào)Qo上述一路并聯(lián)電阻/電感并聯(lián)連接于傳輸線Z11的第二端與Z12的第二端之間以及兩輸入端口 Ztll、Z02之間，用于消除倍頻器的頻偏。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器還可以包括并行的條狀基底罩，例如，并行傳輸線基底罩B，其中上述兩路階躍傳輸電路、上述兩組開(kāi)路支節(jié)、上述兩路反向階躍電路放置于該并行的條狀基底罩上。例如，倍頻器的尺寸L可以簡(jiǎn)單地由下列公式(I)得到
L =(I)其中e eff為基底的有效介電常數(shù)，c為自由空間光波波速，f為倍頻器的基準(zhǔn)工作頻率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可通過(guò)調(diào)整基底罩(例如，調(diào)整基底罩B的基底罩每條傳輸線的寬度或間隔)來(lái)控制基底介質(zhì)的有效介電常數(shù)Stff，從而能夠調(diào)整本發(fā)明的倍頻器的尺寸。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的級(jí)聯(lián)的倍頻器400的框圖。倍頻器400包括至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的圖I或圖2的倍頻器，其中一個(gè)倍頻器輸出的差分信號(hào)作為另一個(gè)倍頻器的輸入。圖4中示出了兩個(gè)級(jí)聯(lián)的圖I或圖2的倍頻器，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限于此，級(jí)聯(lián)的倍頻器可以有多個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于n次倍頻技術(shù)，即對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，以便輸出更高頻率的倍頻信號(hào)。由于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器可以輸出差分信號(hào)，因此，將倍頻器級(jí)聯(lián)之后，上一級(jí)倍頻器輸出的差分信號(hào)可以作為下一級(jí)倍頻器的輸入。例如，圖4的第一級(jí)倍頻器410接收頻率為A的差分信號(hào)，并且輸出頻率為的差分信號(hào)，第二級(jí)倍頻器420從第一級(jí)倍頻器410接收頻率為的差分信號(hào)，并且輸出頻率為的差分信號(hào)等等。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的壓控振蕩器500的框圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的壓控振蕩器 500,例如，互推(Push-Push)壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator, VCO),包括差分壓控振蕩器(Differential Voltage Controlled Oscillator, DVC0)DVCO 510 和倍頻器520，倍頻器520可以是圖I的倍頻器100、圖2的倍頻器200或者圖4的級(jí)聯(lián)倍頻器400，其中DVCO 510的輸出端與倍頻器520的輸入端相連接，并且為倍頻器520提供輸入的差分信號(hào)。倍頻器520的輸出作為互推VCO 500的輸出。DVCO 510接收頻率為的信號(hào)，產(chǎn)生頻率為&的差分信號(hào)，并將該差分信號(hào)輸出到倍頻器520。倍頻器520接收該差分信號(hào)，并且生成頻率為2 的差分信號(hào)(例如，正交的信號(hào)I和Q)。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頻率合成器600的框圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的頻率合成器600，例如，頻率合成器600可以是基于鎖相環(huán)的頻率合成器，包括互推VCO 610、環(huán)路濾波器620、鑒相器630、分頻器640?；ネ芕C0610可以為圖5的壓控振蕩器500，包括DVCO612和倍頻器611。分頻器640的輸入端與DVCO 612的輸出端相連接，分頻器640的輸出端與鑒相器630的一個(gè)輸入端fdiv相連接，鑒相器630的另一輸入端為fMf，鑒相器630的輸出端與環(huán)路濾波器620的輸入端相連接，環(huán)路濾波器620的輸出端與DVCO 612的輸入端相連接，從而向互推VCO 610提供頻率為&的信號(hào)，倍頻器611從DVCO 612的輸出端接收頻率為&的差分信號(hào)，并且輸出頻率為的差分信號(hào)I和Q。圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頻率合成器600的框圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的頻率合成器600，例如，頻率合成器600可以是基于鎖相環(huán)的頻率合成器，包括互推VCO 610、環(huán)路濾波器620、鑒相器630、分頻器640?；ネ芕C0610可以為圖5的壓控振蕩器500，包括DVCO612和倍頻器611。分頻器640的輸入端與倍頻器611的輸出端相連接，分頻器640的輸出端與鑒相器630的一個(gè)輸入端fdiv相連接，鑒相器630的另一輸入端為fMf，鑒相器630的輸出端與環(huán)路濾波器620的輸入端相連接，環(huán)路濾波器620的輸出端與DVCO 612的輸入端相連接，從而向互推VCO 610提供頻率為&的信號(hào)，倍頻器611從DVCO 612的輸出端接收頻率為&的差分信號(hào)，并且輸出頻率為的差分信號(hào)I和Q。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的頻率合成器700的框圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的頻率合成器700，例如，頻率合成器700可以是基于鎖相環(huán)的頻率合成器，包括互推VCO 710、環(huán)路濾波器720、鑒相器730、分頻器740和分頻器750。互推VCO 710可以為圖5的壓控振蕩器500，包括DVCO 712和倍頻器711。分頻器750輸入端與DVCO 712的輸出端相連接，用于輸出頻為fo/N的信號(hào)，其中N= ...，1/4，1/3，1/2，2，3，4，...。分頻器750輸出端還與分頻器740的輸入端與相連接，分頻器740的輸出端與鑒相器730的一個(gè)輸入端fdiv相連接，鑒相器730的另一輸入端為f；6f，鑒相器730的輸出端與環(huán)路濾波器720的輸入端相連接，環(huán)路濾波器720的輸出端與DVCO 712的輸入端相連接，從而向互推VCO 710提供頻率為fQ的信號(hào)，倍頻器711從DVCO 712的輸出端接收頻率為&的差分信號(hào)，并且輸出頻率為的差分信號(hào)I和Q。圖7B是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的頻率合成器700的框圖。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的頻率合成器700，例如，頻率合成器700可以是基于鎖相環(huán)的頻率合成器，包括互推VCO 710、環(huán)路濾波器720、鑒相器730、分頻器740和分頻器750?；ネ芕CO 710可以為圖5的壓控振蕩器500，包括DVCO 712和倍頻器711。分頻器750輸入端與倍頻器711的輸出端相連接，用于輸出頻為fo/N的信號(hào)，其中N= ...，1/4，1/3，1/2，2，3，4，...。分頻器750輸出端還與分頻器740的輸入端與相連接，分頻器740的輸出端與鑒相器730的一個(gè)輸入端fdiv相連接，鑒相器730的另一輸入端為f；6f，鑒相器730的輸出端與環(huán)路濾波器720的輸入端相連接，環(huán)路濾波器720的輸出端與DVCO 712的輸入端相連接，從而向互推VCO 710提供頻率為fQ的信號(hào)，倍頻器711從DVCO 712的輸出端接收頻率為4的差分信號(hào)，并且輸出頻率為2f；的差分信號(hào)I和Q。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種基于倍頻器的系統(tǒng)，包括芯片和上述頻率合成器或者上述倍頻器。上述倍頻器或頻率合成器可以集成在所述芯片上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還可以包括封裝，其中上述倍頻器或上述頻率合成器連接在芯片與封裝之間，或者上述倍頻器或上述頻率合成器集成在封裝上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還包括印刷電路板，其中上述倍頻器或上述頻率合成器可以連接在印刷電路板與芯片之間，或者上述倍頻器或上述頻率合成器可以集成在印刷電路板上。圖8A至圖SG是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器的工作原理的示意圖。參見(jiàn)圖8A，圖8A為輸入到倍頻器的輸入端Vin+和Vin_的頻率為fQ的差分信號(hào)的頻率特性。參見(jiàn)圖8B，圖8B示出未包含反向階躍電路和開(kāi)路支節(jié)的倍頻器的電路圖。參見(jiàn)圖8C，圖8C為圖8B的倍頻器輸出的工作頻率為24的信號(hào)的頻率特性，其中包含頻率為4f0,6f0,8f0,...的偶次諧波。通過(guò)圖SB的兩路入/4微帶階躍傳輸線(每路傳輸線包含兩段電長(zhǎng)度為、/8的傳輸線)對(duì)輸入的基準(zhǔn)工作頻率為&的差分信號(hào)進(jìn)行頻率合成，以獲得輸出工作頻率的倍頻信號(hào)。由于輸入頻率為差分信號(hào)，因此，基準(zhǔn)工作頻率&以及各奇次諧波(即n= 1,2,3, ...)被抵消。在未包含反向階躍電路的情況下，倍頻器只有一路輸出。在不包含開(kāi)路支節(jié)的情況下，倍頻信號(hào)中會(huì)包含頻率為4&、6&、8&等偶次諧波信號(hào)。參見(jiàn)圖8D，圖8D為包含反向階躍電路的倍頻器的電路圖，在圖8D中，包括兩路輸出I和Q。兩路反向階躍電路能夠產(chǎn)生具有相控分裂的能量束，從而獲得輸出信號(hào)I和Q。兩路反向階躍電路分別耦合于上述兩路傳輸線結(jié)構(gòu)，可通過(guò)調(diào)節(jié)反向階躍電路的尺寸(例如，電長(zhǎng)度)，從而獲得所需差分信號(hào)輸出。參見(jiàn)圖8E，圖SE示出傳輸電路和反向階躍電路的輸出信號(hào)的頻率特性。參見(jiàn)圖8F，圖8F為開(kāi)路支節(jié)抵消諧波分量和反向階躍電路產(chǎn)生第二路倍頻信號(hào)的原理圖。簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖8F中僅示出了兩路傳輸線中的一路傳輸線和一路反向階躍電路(用以產(chǎn)生頻率為2 并且相位差為Y。的差分信號(hào))以及一個(gè)開(kāi)路支節(jié)(用于抵消例如頻率為的諧波分量)。由于開(kāi)路支節(jié)的在特定頻點(diǎn)的強(qiáng)諧振特性，使得這些諧振頻率對(duì)應(yīng)的能量無(wú)法通過(guò)階躍傳輸線結(jié)構(gòu)Z11段到達(dá)Z21段，起到了諧波抑制的作用。因此，可以通過(guò)調(diào)整各開(kāi)路支節(jié)，有針對(duì)的抑制4&、6&、8&等偶次諧波分量，通過(guò)開(kāi)路支節(jié)的特定頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的能量吸收特性，實(shí)現(xiàn)了功率回退低的高階諧波抑制。圖9A至圖9E是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝示意圖。參見(jiàn)如圖9A，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的倍頻器或頻率合成器可以集成在芯片中。參見(jiàn)圖9B和9C，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的頻率合成器或倍頻器可以連接在封裝與芯片之間或 者集成在封裝上。參見(jiàn)圖9D和9E，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的頻率合成器或倍頻器可以采用系統(tǒng)集成的形式，例如，頻率合成器或倍頻器可以連接在印刷電路板與芯片之間或者集成在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以根據(jù)需求采用具有成本低的實(shí)現(xiàn)方式。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法的示意性流程圖。1010,將第一階躍傳輸電路傳輸?shù)牡谝徊罘中盘?hào)的第一信號(hào)和第二階躍傳輸電路傳輸?shù)牡谝徊罘中盘?hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，輸出第一倍頻信號(hào)，其中第一倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，N為大于等于I的整數(shù)。1020，利用分別與第一階躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路反向接地耦合的第一反向階躍電路和第二反向階躍電路獲得第二倍頻差分信號(hào)，其中第一倍頻信號(hào)和第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)，第二倍頻信號(hào)的頻率是第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，第二倍頻信號(hào)之間的相位差等于90度或不等于90度?？蛇x地，作為另一實(shí)施例，圖10的方法還包括利用連接至第一階躍傳輸電路的第一組開(kāi)路支節(jié)和連接至第二階躍傳輸電路的第二組開(kāi)路支節(jié)抑制第一差分信號(hào)的諧波分量。本技術(shù)方案可以通過(guò)兩路階躍傳輸電路分別與兩路反向階躍電路反向接地耦合，對(duì)輸入的差分信號(hào)進(jìn)行疊加處理，以輸出倍頻的差分信號(hào)。另外，通過(guò)兩組開(kāi)路支節(jié)抑制輸入到倍頻器的兩路傳輸電路的差分信號(hào)中的諧波分量，從而獲得純凈的倍頻信號(hào)。由于無(wú)需使用濾波器，因此能夠減少功率回退，從而不需要額外的功耗來(lái)放大倍頻信號(hào)，并且可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目 的。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種倍頻器，其特征在于，包括 第一階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第一信號(hào)； 第二階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第二信號(hào)，其中所述第一階躍傳輸電路和所述第二階躍傳輸電路將所述第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和所述第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到輸出端第一倍頻信號(hào)，所述第一倍頻信號(hào)的頻率是所述第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，所述N為大于等于I的整數(shù)； 第一反向階躍電路，用于與所述第一階躍傳輸電路反向接地耦合，靠近所述第一階躍傳輸電路輸出端的一端接地； 第二反向階躍電路，用于與所述第二階躍傳輸電路反向接地耦合，靠近所述第二階躍傳輸電路輸出端的一端接地，其中所述第一反向階躍電路的另一端和所述第二反向階躍電路的另一端疊加輸出第二倍頻信號(hào)，所述第二倍頻信號(hào)的頻率是所述第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，所述第一倍頻信號(hào)和第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的倍頻器，其特征在于，還包括 第一組開(kāi)路支節(jié)，所述第一組開(kāi)路支節(jié)一端與所述第一階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制所述第一差分信號(hào)的諧波分量； 第二組開(kāi)路支節(jié)，所述第二組開(kāi)路支節(jié)一端與所述第二階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制所述第一差分信號(hào)的諧波分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倍頻器，其特征在于，所述第一階躍傳輸電路包括具有不同特征阻抗的第一傳輸線和第二傳輸線，所述第一傳輸線的第一端與所述第二傳輸線的第一端相連接，所述第二階躍傳輸電路包括具有不同特征阻抗的第三傳輸線和第四傳輸線，所述第三傳輸線的第一端與所述第四傳輸線的第一端相連接，所述第一傳輸線的第二端與所述倍頻器的第一輸入端相連接，所述第三傳輸線的第二端與所述倍頻器的第二輸入端相連接，所述第二傳輸線的第二端與所述第四傳輸線的第二端相連接并且與所述倍頻器的第一輸出端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倍頻器，其特征在于，所述第一傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與第三傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度相同，所述第二傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度分別與第四傳輸線的特征阻抗和電長(zhǎng)度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的倍頻器，其特征在于，所述第一組開(kāi)路支節(jié)中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與所述第一傳輸線的第一端相連接，所述第二組開(kāi)路支節(jié)中的每個(gè)開(kāi)路支節(jié)的一端與所述第三傳輸線的第一端相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的倍頻器，其特征在于，所述第一組開(kāi)路支節(jié)的一端與所述第一傳輸線的第二端相連接，所述第二組開(kāi)路支節(jié)的一端與所述第三傳輸線的第二端相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任一項(xiàng)所述的倍頻器，其特征在于，所述第一傳輸線、所述第二傳輸線、所述第三傳輸線和所述第四傳輸線均為、/8傳輸線，所述第一組開(kāi)路支節(jié)和第二組開(kāi)路支節(jié)中的每組開(kāi)路支節(jié)包括電長(zhǎng)度為X/(4n)的開(kāi)路支節(jié)，其中\(zhòng)為所述第一差分信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，n為大于等于4的偶數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中的任一項(xiàng)所述的倍頻器，其特征在于，所述第一反向階躍電路包括不同特征阻抗的第一反向電路和第二反向電路，第一反向電路與所述第一傳輸線反向耦合，所述第二反向電路與所述第二傳輸線反向耦合，所述第一反向電路的第一端與所述第二反向電路的第一端相連接； 所述第二反向階躍電路包括具有不同特征阻抗的第三反向電路和第四反向電路，第三反向電路與所述第三傳輸線反向耦合，第四反向電路與所述第四傳輸線反向耦合，所述第三反向電路的第一端與所述第四反向電路的第一端相連接， 其中所述第一反向電路的第二端與所述第三反向電路的第二端并聯(lián)輸出到所述倍頻器的第二輸出端，并且所述第二反向電路的第二端與所述第四反向電路的第二端并聯(lián)接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中的任一項(xiàng)所述的倍頻器，其特征在于，其中所述第一反向階躍電路和所述第二反向階躍電路分別與所述第一階躍傳輸電路和所述第二階躍傳輸電路的電長(zhǎng)度相同或不同，以便所述第一倍頻信號(hào)與所述第二倍頻信號(hào)之間的相位差等于90度或不等于90度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的倍頻器，其特征在于，所述第一傳輸線、第二傳輸線、所述第三傳輸線和所述第四傳輸線分別與所述第一反向電路、所述第二反向電路、所述第三反向電路和所述第四反向電路的電長(zhǎng)度相同或不相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10中的任一項(xiàng)所述的倍頻器，其特征在于，還包括并行的條狀基底罩，其中所述第一階躍傳輸電路、所述第二階躍傳輸電路、所述第一組開(kāi)路支節(jié)、所述第二組開(kāi)路支節(jié)、所述第一反向階躍電路和所述第二反向階躍電路放置于所述并行的條狀基底罩上。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任一項(xiàng)所述的倍頻器，其特征在于，所述倍頻器與第二倍頻器級(jí)聯(lián)，所述倍頻器的所述第二差分信號(hào)作為輸入到所述第二倍頻器的差分信號(hào)。
13.一種倍頻器，其特征在于，包括 第一階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第一信號(hào)； 第二階躍傳輸電路，用于接收輸入端第一差分信號(hào)的第二信號(hào)； 所述第一階躍傳輸電路和所述第二階躍傳輸電路將所述第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和所述第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到輸出端第一倍頻信號(hào)，所述第一倍頻信號(hào)的頻率是所述第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，所述N為大于等于I的整數(shù)； 第一組開(kāi)路支節(jié)，所述第一組開(kāi)路支節(jié)一端與所述第一階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制所述第一差分信號(hào)的諧波分量； 第二組開(kāi)路支節(jié)，所述第二組開(kāi)路支節(jié)一端與所述第二階躍傳輸電路相連，另一端開(kāi)路，用于抑制所述第一差分信號(hào)的諧波分量。
14.一種產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法，其特征在于，包括 將第一階躍傳輸電路傳輸?shù)牡谝徊罘中盘?hào)的第一信號(hào)和第二階躍傳輸電路傳輸?shù)牡谝徊罘中盘?hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，輸出第一倍頻信號(hào)，其中所述第一倍頻信號(hào)的頻率是所述第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，所述N為大于等于I的整數(shù)； 利用分別與所述第一階躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路反向接地耦合的第一反向階躍電路和第二反向階躍電路獲得第二倍頻差分信號(hào)，其中所述第一倍頻信號(hào)和所述第二倍頻信號(hào)為第二差分信號(hào)，所述第二倍頻信號(hào)的頻率是所述第一差分信號(hào)的頻率的2*N倍，所述第二倍頻信號(hào)之間的相位差等于90度或不等于90度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括利用連接至所述第一階躍傳輸電路的第一組開(kāi)路支節(jié)和連接至所述第二階躍傳輸電路的第二組開(kāi)路支節(jié)抑制所述第一差分信號(hào)的諧波分量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種倍頻器和產(chǎn)生倍頻信號(hào)的方法。該倍頻器包括第一階躍傳輸電路，接收第一差分信號(hào)的第一信號(hào)；第二階躍傳輸電路，接收第一差分信號(hào)的第二信號(hào)，第一階躍傳輸電路和第二階躍傳輸電路將第一差分信號(hào)的第一信號(hào)和第一差分信號(hào)的第二信號(hào)進(jìn)行疊加處理，得到第一倍頻信號(hào)；第一反向階躍電路，用于與第一階躍傳輸電路反向接地耦合，靠近第一階躍傳輸電路輸出端的一端接地；第二反向階躍電路，用于與第二階躍傳輸電路反向接地耦合，靠近第二階躍傳輸電路輸出端的一端接地，其中第一反向階躍電路的另一端和第二反向階躍電路的另一端疊加輸出第二倍頻信號(hào)。本發(fā)明可以通過(guò)與兩路階躍傳輸電路分別反向接地耦合的兩路反向階躍電路實(shí)現(xiàn)倍頻器的差分信號(hào)輸出。
文檔編號(hào)H03L7/18GK102714501SQ201280000176
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
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