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发射模块 PA IFT AGC ×5 ×4 PLL1 fs 频率源 PLO PLL2 双 ×5 ×2 工 fT LNA 二中频 （IFS） 一中频 接收模块 第五章 微波倍频器 主要内容 引言 变容二极管及阶跃恢复二极管 倍频器基本理论 变容二极管倍频器 阶跃恢复二极管倍频器 肖特基势垒二极管倍频器 微波晶体管倍频器 §5.1 引 言 倍频器的工作原理 把输入频率的正弦波能量通过非线性器件（如 非线性电阻、电容），使其输出波形发生畸变， 产生各次谐波，再用滤波电路把所需要的谐波能 量取出送到负载。 倍频器用途 多用在微波和毫米波发射机和接收机电路， 产生在基频振荡器上无法获得的高频率的本征 信号源。 倍频器主要技术指标 1）波形纯度 所需频谱幅度与杂波频谱幅度之比，单位：dB； 2 ）工作频率及倍频次数 工作频率：输入/输出频率；倍频次数：输出频率与输入频率的比值。 3 ）输出功率 倍频器在一定输入功率情况下的输出功率； 4 ）变频损耗（效率） 输出所需谐波功率与输入基波功率之比； dB——变频损耗，百分数——效率； 5）驱动功率 能使倍频器正常工作的最小输入基波信号的功率； 6 ）带宽 一般以输出功率下降3dB的频率变化范围表示； 7 ）输入、输出驻波比 表征倍频器输入、输出端口匹配性能的技术指标，理想值为1。 8) 倍频器的噪声 来自倍频器的外部——主振器（如有放大，还 包括功率放大器引入的噪声）； 来自倍频器的内部； 采用倍频链的实现方式，则整个倍频链的噪声 将有一定程度的恶化，即输入频率的n次倍频 源的相位噪声比输入基波信号的相位噪声至少 2 增加n 倍，这等效于n次倍频源的噪声恶化 10lg(n2 ) 20lg(n )dB 倍频器的类型 阻性倍频——利用二极管PN结的静态非线性I-V关系，即 非线性电阻产生谐波； 参量（容性）倍频——利用变容二极管的非线性电抗特性 即非线性电量Q-V特性产生谐波； 高次倍频——利用阶跃恢复二极管（SRD ）而产生高阶谐 波； 有源倍频——利用有源器件中跨导传输函数的非线性，同 时获得谐波和增益，如砷化镓场效应管，异质结双极管， 高电子迁移率晶体管等； 锁相倍频——利用强迫同步现象，将振荡器注入锁定在基 准频率n次的谐波上； 宽带倍频——利用宽带单片放大器的非线性产生谐波，并 放大谐波； 非调谐倍频——利用非线性传输线（NLTL）来实现，传 输线周期加载既可以是非对称也可以是对称的变容管，它 能提供效率和带宽。 §5.2 变容二极管及阶跃恢复二极管 变容二极管是一种结电容随外加偏压非线性变 化的二极管。 变容二极管的非线性电容可以采用PN结或肖 特基结形成，如无特别说明，变容管一般指 PN结型的二极管，它可用于微波压控振荡 器、微波倍频器、微波移相器、微波上变频器 及微波限幅器等。 变容二极管 空穴 受主