本實(shí)用新型涉及信號(hào)倍頻領(lǐng)域,特別是涉及一種五倍頻電路。
背景技術(shù):
衛(wèi)星信號(hào)頻率較高,一般通過(guò)倍頻的方式獲取。其中,五倍頻是通常需要用到倍頻方法?,F(xiàn)有的五倍頻電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉的五倍頻電路。
一種五倍頻電路,包括:
射頻晶體管,柵極連接交流電源,用于在飽和狀態(tài)下產(chǎn)生所述交流電源的多次諧波;
偏置電路,連接在所述射頻晶體管的柵極和漏極之間,使所述射頻晶體管工作在飽和狀態(tài);
濾波器,連接所述射頻晶體管的漏極,用于從所述多次諧波中濾出五次諧波。
上述五倍頻電路,包括射頻晶體管、偏置電路和濾波器,所述射頻晶體管的柵極連接交流電源,用于在飽和狀態(tài)下產(chǎn)生所述交流電源的多次諧波,所述偏置電路連接在所述射頻晶體管的柵極和漏極之間,使所述射頻晶體管工作在飽和狀態(tài),所述濾波器連接所述射頻晶體管的漏極,用于從所述多次諧波中濾出五次諧波;通過(guò)對(duì)工作在飽和狀態(tài)的射頻晶體管產(chǎn)生的多次諧波進(jìn)行濾波處理,得到五倍頻諧波,進(jìn)而得到交流電源的五倍頻信號(hào);該五倍頻電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述偏置電路為差分電路。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述濾波器為微帶濾波器。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括輸入微帶線,所述輸入微帶線的一端連接交流電源,另一端連接所述射頻晶體管的柵極。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括輸出微帶線,所述輸出微帶線的一端連接所述射頻晶體管的漏極,另一端連接所述濾波器的輸入端。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述輸出微帶線為扇形微帶線。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述射頻晶體管的型號(hào)為BFP640。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述差分電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、PNP三極管Q1、PNP三極管Q2和PNP三極管Q3,電阻R1的一端連接直流電壓的正極,直流電壓的負(fù)極接地,電阻R1的另一端分別連接電阻R2、電阻R3、電阻R4的一端,電阻R2的另一端分別連接PNP三極管Q1的基極和電阻R6的一端,電阻R3的另一端分別連接PNP三極管Q1和PNP三極管Q2的發(fā)射極,電阻R4的另一端連接PNP三極管Q3的發(fā)射極,電阻R6的另一端連接所述射頻晶體管的漏極,PNP三極管Q1的集電極連接電阻R7的一端,電阻R7的另一端接地,PNP三極管Q2的基極分別連接PNP三極管Q3的基極、集電極和電阻R5的一端,電阻R5的另一端接地,PNP三極管Q2的集電極分別連接電阻R8和電阻R9的一端,電阻R8的另一端接地,電阻R9的另一端連接所述射頻晶體管的柵極。
附圖說(shuō)明
圖1為一實(shí)施例中五倍頻電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖2為一實(shí)施例中偏置電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1,圖1為一實(shí)施例中五倍頻電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
在本實(shí)施例中,該五倍頻電路包括射頻晶體管Q、偏置電路10和濾波器20。
射頻晶體管Q柵極連接交流電源AC,用于在飽和狀態(tài)下產(chǎn)生所述交流電源AC的多次諧波。該射頻晶體管Q可以工作在高頻電路中,用于輸出中高頻信號(hào),包括Ka波段、Ku波段和X波段,其型號(hào)可以為BFP640。
偏置電路10連接在所述射頻晶體管Q的柵極和漏極之間,使所述射頻晶體管Q工作在飽和狀態(tài)。
偏置電路10可以改變射頻晶體管Q的靜態(tài)工作點(diǎn),合理的設(shè)置偏置電路10的參數(shù),可以使得射頻晶體管Q工作在飽和狀態(tài)。
工作在飽和狀態(tài)下的射頻晶體管Q,其漏極的輸出信號(hào)中包含豐富的諧波分量,包含五次諧波分量。
濾波器20連接所述射頻晶體管Q的漏極,用于從所述多次諧波中濾出五次諧波。
通過(guò)濾波器20將射頻晶體管Q的漏極輸出信號(hào)中的五次諧波分量提取出來(lái),作為交流電源AC的五倍頻信號(hào),該濾波器20為帶通濾波器。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述偏置電路10為差分電路。
參見(jiàn)圖2,該差分電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、PNP三極管Q1、PNP三極管Q2和PNP三極管Q3,電阻R1的一端連接直流電壓的正極,直流電壓的負(fù)極接地,電阻R1的另一端分別連接電阻R2、電阻R3、電阻R4的一端,電阻R2的另一端分別連接PNP三極管Q1的基極和電阻R6的一端,電阻R3的另一端分別連接PNP三極管Q1和PNP三極管Q2的發(fā)射極,電阻R4的另一端連接PNP三極管Q3的發(fā)射極,電阻R6的另一端連接所述射頻晶體管Q的漏極,PNP三極管Q1的集電極連接電阻R7的一端,電阻R7的另一端接地,PNP三極管Q2的基極分別連接PNP三極管Q3的基極、集電極和電阻R5的一端,電阻R5的另一端接地,PNP三極管Q2的集電極分別連接電阻R8和電阻R9的一端,電阻R8的另一端接地,電阻R9的另一端連接所述射頻晶體管Q的柵極。
該偏置電路10采用差分結(jié)構(gòu),可以有效的抑制溫飄。當(dāng)電路或環(huán)境溫度上升時(shí),PNP三極管Q1和PNP三極管Q2的集電極電流增大,其發(fā)射極電流也均增大,電阻R3的電壓增加,發(fā)射結(jié)電壓均下降,基極電流下降。PNP三極管Q1加載在射頻晶體管Q的漏極電流,PNP三極管Q2加載在射頻晶體管Q的柵極電流均下降,使得射頻晶體管Q回到溫度未增加時(shí)的工作狀態(tài),進(jìn)而抑制了溫度升高對(duì)其產(chǎn)生的影響。
同時(shí),通過(guò)將PNP三極管Q3的基極和集電極短接,再通過(guò)電阻接地,能夠獲得穩(wěn)定的電流,進(jìn)一步抑制溫飄。
其中,該差分電路中的電阻可以選用可調(diào)電阻,以便獲得需要的射頻晶體管Q的工作電壓,利于后期調(diào)試。同時(shí)也可以選用熱敏電阻,進(jìn)一步抑制溫飄效應(yīng)。其中,電阻R2和電阻R4可以為可調(diào)電阻,電阻R7和電阻R8可以為熱敏電阻。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述濾波器20為微帶濾波器。微帶濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,不需要采用LC匹配網(wǎng)絡(luò)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,該五倍頻電路還包括輸入微帶線30,該輸入微帶線30為高阻微帶線,所述輸入微帶線30的一端連接交流電源AC,另一端連接所述射頻晶體管Q的柵極。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,該五倍頻電路還包括輸出微帶線40,該輸出微帶線40為高阻微帶線,所述輸出微帶線40的一端連接所述射頻晶體管Q的漏極,另一端連接所述濾波器20的輸入端。
在該五倍頻電路的輸入端和輸出端分別通過(guò)輸入微帶線30和輸出微帶線40進(jìn)行匹配,減小直流偏置電路10對(duì)射頻信號(hào)的影響。其中,該輸出微帶線40可以為扇形微帶線,該扇形微帶線為扇形高阻微帶線。
上述五倍頻電路,通過(guò)設(shè)置偏置電路10使得射頻晶體管Q工作在飽和狀態(tài),產(chǎn)生的多次諧波,對(duì)該多次諧波進(jìn)行濾波處理,得到五倍頻諧波,進(jìn)而得到交流電源AC的五倍頻信號(hào)。同時(shí),在射頻晶體管Q的輸入端和輸出端均接入高阻微帶線對(duì)電路進(jìn)行匹配,減小偏置電路10對(duì)射頻信號(hào)的影響。其中,該偏置電路10為差分電路,可以有效的抑制溫飄效應(yīng),增強(qiáng)電路的抗干擾性能,該偏置電路10中的電阻可以選用可調(diào)電阻,以便獲得需要的射頻晶體管Q的工作電壓,增強(qiáng)了該電路的靈活性和實(shí)用性,利于后期調(diào)試。同時(shí)也可以選用熱敏電阻,進(jìn)一步抑制溫飄效應(yīng)。該五倍頻電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。