三倍频器设计解读
辽宁工业大学高频电子线路课程设计（论文）题目： 3倍频器电路设计学院：电子与信息工程学院专业班级：通信091学号： *********学生姓名：指导教师：教师职称：讲师起止时间： 2012.6.29——2012.7.8课程设计（论文）任务及评语目录第一章倍频器工作原理分析 (1)1.1工作原理 (1)1.2晶体管倍频原理电路、工作状态及其特点 (2)第二章丙类倍频器功效分析 (4)第三章三倍频器的主要质量指标 (7)3.1 变频增益 (7)3.2 失真和干扰 (7)3.3 选择性 (7)3.4噪声系数 (7)第四章电路设计与仿真 (8)第五章设计分析与总结 (10)参考文献 (11)第一章 倍频器工作原理分析1.1工作原理倍频器（Frequency double ）是一种输出频率等于输入频率整数倍的电路，用以提高频率，如下图所示的例子。
图1.1倍频器的应用采用倍频器以下优点：发射机的主振频率可以降低，这对稳频是有利的。
因为振荡器的频率越高，频率稳定度就越低。
一般主振频率不宜超过5MHz 。
因此，发射频率高于5MHz 的发射机，一般宜采用倍频器。
在采用石英晶体稳频时，振荡频率越高，石英晶体越薄，越易震碎。
一般来说，最薄的石英晶体的固有振荡频率限制在20MHz 以下。
超过这一频率，就宜在石英振荡器后面采用倍频器。
如果中间级既可以工作在放大状态，也可以工作于倍频状态，那么就可以在不扩展主振波段的的情况下，扩展发射机的波段。
这对稳频是有利的，因为振荡波段越窄，频率稳定度就越高。
倍频器的输入与输出不同，因而减弱了寄生耦合，使发射机的工作稳定性提高。
如果是高频或调相发射机，则可采用倍频器来加大频移或相移，亦即加深调制度。
在超高频段难以获得足够的功率，可采用参量倍频器将频率较低、功率较大的信号转变为频率较高、功率亦较大的输出信号。
倍频器按其工作原理可分为三类。
一类是和丙类放大器电流脉冲中的谐波经选频回路获得倍频。
第二类是利用模拟乘法器实现倍频。
第三类是利用 PN结电容的非线性变化,得到输入信号频率的谐波,经选频回路获得倍频,称为参量倍频器。
当工作频率为几十MHz时,主要采用三极管丙类倍频器,而当工作频率高于１０００ＭＨＺ时,主要采用变容二极管、阶跃二极管构成的参量倍频器。
乘法器构成的倍频器主要受乘法器的上限工作频率的限制。
本次设计的3倍频器电路是一种主要采用丙类功率放大器的晶体管倍频器，即丙类倍频器。
其原理图如图1.2所示。
图1.2丙类倍频器1.2晶体管倍频原理电路、工作状态及其特点（一）电路：与丙类谐振功放相似，不同点在于LrCr谐振在（二）工作状态：（1）应工作在欠压或临界状态（2）一般不工作在过压状态的原因：a）需很大的激励功率，使功率管增益明显下降b）晶体管进入饱和区输出阻抗明显降低，致使下降，严重影响滤波能力（三）特点：（1）谐振在nωs上，n不宜过大，否则电流太小（2）LC 选频网络选出nωs分量，滤除大于或小于nωs的分量，要求滤波条件苛刻。
（3）n一般采取2或3，不宜过大，否则会导致：若可能导致B-E结击穿；若，LC回路难以选择，所以n一般为2或3。
(四)电路：（1）高的倍频可以用n个二倍频或三倍频电路级联（2）采用推挽电路：a）若输出电流差分，可实现奇数倍频b）若输出电流之和，可实现偶数倍频第二章丙类倍频器功效分析图2.1丙类功率放大器工作原理图图2.1是一个丙类功率放大器原理图在丙类工作时 ,晶体管集电极电流脉冲中含有丰富的谐波分量。
如果把集电极谐振回路调谐在二次谐波或三次谐波频率上。
那么,放大器只有二次谐波电压或三次谐波电压输出。
这样的丙类放大器就成为二倍频器或三倍频器。
倍频器的输入、输出电压瞬时值可写为而晶体管极间瞬时电压可写成为式中 ,为回路两端的n次谐波电压振幅。
利用高频功率放大器的分析结果 ,n次倍频器输出的功率和效率为式中由余弦脉冲分解系数可知 ,无论导通角为何值,均小于,也就是在同样条件下,丙类倍频器的输出功率都低于丙类放大器的输出功率和效率。
为了提高输出功率和效率 ,丙类倍频器在导通角的选取上,必须满足=120/n因为 n=2时,=60°,=0.536为最大值;有n=3时,=40°·=0.276为最大值。
所以,三倍频器的应取40°。
这样,对应的输出功率和效率达最大。
这时与=120°时的放大器输出功率相比较有：=0.52=0.35由此可见，在采用最佳通角值的情况下，二次倍频器的输出功率只能约等于它作为放大器时的1/2，三次倍频器的输出功率只能约等于它作为放大器时的1/3。
同样由效率公式可以推出它的效率也随着倍频次数n的增加而下降。
由以上的讨论可见，随着倍频次数n的增大，它的输出功率与效率下降。
同时，n越高，最佳的越小。
为了减小，就必须倍频器的基极反向偏压-。
加大后基极激励电压也加大。
对于晶体管电路来说，增加激励电压与偏压，就可能是发射结的反向偏压超过击穿电压。
所以单级丙类倍频器一般只作为二倍频器或三倍频器使用。
若要提高倍频次数 ,可以采用多级丙类倍频器来实现。
第三章三倍频器的主要质量指标3.1 变频增益二倍频器输出电压振幅V im与高频输入信号电压振幅V sm之比，成为变频电压增益或变频放大倍数，表示如下：变频电压增益VV Asmim vc=另一种表示方法为：PP A pcsi 高频输入信号功率更高频输出信号功率=显然，边频增益高对提高接收机的灵敏度有利。
3.2 失真和干扰失真有频率失真和非线性失真。
由于非线性还会产生组合频率、交叉调制与互相调制、阻塞和易倒混频干扰。
这些是二倍频器产生的特有干扰。
3.3 选择性接收有用信号，排除干扰信号的能力决定于高频输出回路的选择性是否良好。
3.4噪声系数二倍频器的噪声系数对接收设备的总噪声系数影响很大，应尽量低。
这就要求很好的选择所用器件和工作点电流。
第四章电路设计与仿真输入信号为幅值为10V的正弦交流信号，频率为任务所要求的100KHZ。
经计算变频电路中的电感分别取值0.531uH,1mH,电容分别取值1uF，0.531uF。
直流电压为12V，为晶体管集电极提供偏压，滤波电路滤除杂波，使输出稳定。
整体电路如图4.1.图4.1 3倍频器涉及电路图将该电路在EWB环境下进行仿真模拟，滤波器显示如图4.2：图4.2电路仿真结果示波器显示示波器显示图中，位于上侧的是输出信号，下侧为输入的正弦信号。
由图形可分析知，输入信号为100KHz,输出信号频率为300KHz,达到了3倍频的设计参数要求，输出图形没有较明显的失真，基本满足了设计要求。
第五章设计分析与总结本次设计的要求是设计一个3倍频器电路，即输出信号频率是输出信号频率的3倍。
在晶体管倍频器和参数倍频器中选择栏晶体管倍频器。
晶体管倍频器以晶体管放大电路为基础组成频率放大电路。
其中包含了倍频电路与滤波电路，分别进行频率放大与频率选择。
电路中以12V直流电源为晶体管提供集电极偏压，电容与电感的参数值均为计算所得。
总体电路设计完成之后，在EWB环境中进行仿真模拟，调试校正，调得最佳状态。
从图中解析，输出信号达到了300KHZ，是输入信号的3倍，达到了设计要求，幅值增益与衰减也在允许范围内，基本符合了设计任务的要求。
但是，仿真结果中，输出信号出现了类似于振荡的失真与衰减，经调整参数后仍无法消除。
分析后认为，可能是由于晶体管的静态工作点不够理想所致，应设法予以减小。
参考文献[1]高频电子线路.张肃文.北京：高等教育出版社，2009[2]高频电子线路.林春芳.北京：高等教育出版社，2002[3]电子技术课程设计.彭介华.北京：高等教育出版社，1997[4]常用电子电器电路精选.曲学基.武汉：电子工业出版社，1991[5]电子技术实验与课程设计.蔡忠法.杭州：浙江大学出版社，2003[6]现代电子技术实践课程指导.谢云,易波.北京：机械工业出版社，2003辽宁工业大学课程设计（论文）读书的好处1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。
——达尔文5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。
——颜真卿7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。
——陈寿11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。
——高尔基14、书到用时方恨少、事非经过不知难。
——陆游15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。
——笛卡儿17、学习永远不晚。
——高尔基18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。
——刘向19、学而不思则惘，思而不学则殆。
——孔子20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。
——培根。
三倍频发生器的基本原理
三倍频发生器的基本原理三倍频发生器是一种电子设备，它可以将输入的信号频率变为原信号的三倍频率。
在某些场合下，需要产生高频的电磁信号，而传统方法往往需要使用大量的器件或者复杂的实验操作。
使用三倍频发生器则可以简化这个过程，提高效率。
基本原理三倍频发生器的基本原理是通过倍频的方法实现信号的频率转换。
其中最简单的实现方式就是使用全波整流电路和电容滤波器。
在全波整流电路中，采用了恒流源和电容器的电路，将输入的交流信号转换为直流信号，然后将其通过电容滤波器进行滤波，获得了一个直流电位。
接下来再通过倍频电路将其输出的频率变为原信号的三倍频率。
倍频电路倍频电路是实现三倍频发生器的核心部件，它可以将输入的信号进行频率提升。
其中最常见的方式是使用倍频器电路。
倍频器电路倍频器电路分为李-基二倍频电路和倍频振荡器两种类型。
它们的基本原理是使用二级倍频电路来产生更高频率的电信号。
在李-基二倍频电路中，输入信号首先会进入一个二极管桥整流器，将正负半周期的信号分别整流，并将其输入到一个差分放大器中。
差分放大器会将两个信号相加，然后将其输入到一个输出振荡器中，产生高频信号。
最后，再将这个信号反馈到差分放大器的负端，使其形成一个闭环，从而实现三倍频输出。
而在倍频振荡器中，则是通过基础的压控振荡器和倍频器电路相结合来实现三倍频输出。
通过调整振荡器的频率，使其与倍频器之间在一定倍频系数的情况下实现三倍频输出。
总结在实现三倍频信号输出的过程中，倍频电路是实现这个过程的核心部件。
在电路的设计中，需要选择合适的器件和电路结构，以保证输出的信号质量和稳定性，并且能够满足不同场合的要求。
除此之外，中频放大器和输出滤波器等其他器件也是影响三倍频输出效果的关键部分。
W频段宽带三倍频器的研究的开题报告
W频段宽带三倍频器的研究的开题报告【题目】W频段宽带三倍频器的研究【摘要】本文论述了W频段（75~110 GHz）宽带三倍频器的研究工作。
通过对现有技术的分析和研究，提出了一种基于环形谐振器的宽带三倍频器设计方案。
该方案在实现高宽带的同时，兼顾了高转换效率和低杂散功率的要求。
同时，对该方案进行了仿真模拟和实验验证，结果表明该方案在W频段的应用具有较大的潜力和实用价值。
【关键词】W频段，宽带三倍频器，环形谐振器，转换效率，杂散功率【正文】一、研究背景W频段（75~110 GHz）是近年来兴起的一个高频段，具有很高的通信速率和大带宽等特点。
随着5G等新一代移动通信技术的发展，W频段的应用需求也越来越大。
在W频段的应用中，宽带三倍频器有着广泛的应用，例如在频谱分析、无线电测向等方面都有着重要的应用价值。
目前，对于W频段宽带三倍频器的研究，已经有了较多的研究成果。
其中，基于非线性晶体的宽带三倍频器是一种常见的方案，但是在高频段（如W频段）中，其宽带性较差，转换效率也较低。
因此，如何设计一种高宽带、高效率的W频段宽带三倍频器，成为目前研究者需要解决的问题。
二、研究内容本文主要研究了一种基于环形谐振器的W频段宽带三倍频器设计方案。
该方案的具体步骤如下：1. 对于输入信号进行补偿，以获得更好的宽带性能。
2. 使用环形谐振器作为三倍频器的实现方式，其具有更好的线性特征和更高的转换效率。
3. 优化环形谐振器的几何尺寸和电学参数，并对环形谐振器进行仿真和优化，以保证其满足在W频段内的宽带性能和低杂散功率的性能要求。
4. 利用集成技术制造W频段宽带三倍频器，并进行实验验证。
三、研究结果通过仿真模拟和实验验证，得到了以下结果：1. 采用环形谐振器作为三倍频器的实现方式，具有较好的宽带性能，且比较容易调整其几何尺寸和电学参数以满足宽带性能的要求。
2. 优化后的环形谐振器具有很好的转换效率，并且在W频段内，杂散功率比较低，适用于高要求的应用场合。
毫米波三倍频器的研究
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒｉｐｌｅｒ Ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｆｏｒ ｍａｘｉｍｕｍ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＡＤＳ ａｎｄ ＨＦＳＳ ｓｏｆｔ－ｗａｒｅ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ
签名： 鱼 维
日期：办，口年６月／－Ｐ Ｅｌ
关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
１．３国内外发展动态
倍频器作为发射机、频率合成器、接收机本振源等电子设备中非常重要的非 线性电路，国内外己对它进行了广泛的研究。目前，国内外对倍频器的研究主要 集中在毫米波高端、亚毫米波频段，国外已经在亚毫米波的理论研究和实际应用 中都取得了很大进展。
１ ９９８年Ｊｏｈｎ Ｔｈｏｒｎｔｏｎ等报道了一种２５０ＧＨｚ的肖特基二极管三倍频器【６】，在输
毫米波倍频器是毫米波技术中的一项重要内容，具有以下优点： １．降低了设备的主振频率，并且把工作频率扩展到毫米波、亚毫米波段。 ２．把微波设备所具有的高频率稳定度和相噪特性好的特点扩展到毫米波、亚 毫米波频段上。 ３．固态倍频器体积小、易于集成。 ４．使用寿命较长。 目前小功率的短波长毫米波、亚毫米波固态源的获得主要依靠倍频方法实现。 因此，进行毫米波、亚毫米波倍频器的研究具有很重要的意义。
ｓｏ ｅｆｒｅｃｔｉｖｅｌｖ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｌｕｔｔｅｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｄｉｏｄｅ ｐａｉｒｓ ｗａｓ ｍｏｄｅｌｅｄ ａｎｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｉｎ
高频倍频器三倍频器电路设计
西安航空学院高频电子线路课程设计题目： 3倍频器电路设计专业班级：电信1431 学号： 46 学生姓名：**指导教师：教师职称：起止时间： 2012.12.29——2013.1.6 课程设计（论文）任务及评语目录第一章倍频器工作原理分析 01.1工作原理 01.2晶体管倍频原理电路、工作状态及其特点 (1)第二章丙类倍频器功效分析 (3)第三章三倍频器的主要质量指标 (6)3.1 变频增益 (6)3.2 失真和干扰 (6)3.3 选择性 (6)3.4噪声系数 (6)第四章电路设计与仿真 (7)第五章设计分析与总结 (9)参考文献 .................................................. 错误!未定义书签。
第一章 倍频器工作原理分析1.1工作原理倍频器（Frequency double ）是一种输出频率等于输入频率整数倍的电路，用以提高频率，如下图所示的例子。
图1.1倍频器的应用采用倍频器以下优点：发射机的主振频率可以降低，这对稳频是有利的。
因为振荡器的频率越高，频率稳定度就越低。
一般主振频率不宜超过5MHz 。
因此，发射频率高于5MHz 的发射机，一般宜采用倍频器。
在采用石英晶体稳频时，振荡频率越高，石英晶体越薄，越易震碎。
一般来说，最薄的石英晶体的固有振荡频率限制在20MHz 以下。
超过这一频率，就宜在石英振荡器后面采用倍频器。
如果中间级既可以工作在放大状态，也可以工作于倍频状态，那么就可以在不扩展主振波段的的情况下，扩展发射机的波段。
这对稳频是有利的，因为振荡波段越窄，频率稳定度就越高。
倍频器的输入与输出不同，因而减弱了寄生耦合，使发射机的工作稳定性提高。
如果是高频或调相发射机，则可采用倍频器来加大频移或相移，亦即加深调制度。
在超高频段难以获得足够的功率，可采用参量倍频器将频率较低、功率较大的信号转变为频率较高、功率亦较大的输出信号。
倍频器按其工作原理可分为三类。
三毫米波三倍频器研究的开题报告
三毫米波三倍频器研究的开题报告
开题报告
一、研究背景和意义
随着无线通信技术的快速发展，5G通信时代已经来临。
在5G通信中，毫米波频段成为重要的频段之一，由于毫米波频段的高频率和狭窄带宽，对于高速、低延迟的通信信号处理提出了更高的要求。
由于毫米波频段的带宽狭窄，因此需要高效的波形处理计算，以实现高速数据传输。
在毫米波频段中，三倍频技术是一种有效的信号处理技术，可使频率从毫米波频段提高到较低的微波频段，从而降低了计算和处理的复杂度。
本项目将致力于研究三毫米波三倍频器的设计和制作，以提高毫米波频段信号的处理速度和效率，推动5G通信技术的发展。
二、研究内容和方法
1. 研究三毫米波三倍频器的设计原理和特点；
2. 研究三倍频技术在毫米波频段中的应用；
3. 设计三毫米波三倍频器电路，包括贴片电容、微带线传输线等部分；
4. 制作三毫米波三倍频器电路，进行测试和优化；
5. 分析实验结果，总结设计和制作过程中的经验和教训。
本项目主要使用仿真软件进行设计实验，如ADS和HFSS等，同时也需要使用实验室中的测试设备进行实验。
三、研究预期成果
1. 设计和制作可靠的三毫米波三倍频器电路；
2. 验证三倍频技术在毫米波频段中的应用效果；
3. 提出改进方案，优化设计和制作过程；
4. 发表一定数量、一定水平的学术论文。
四、研究进度安排
1. 文献调研：3周；
2. 仿真设计：6周；
3. 电路制作：8周；
4. 实验测试：6周；
5. 结果分析和总结：3周。
预计在12个月内完成整个项目。
220GHz无源三倍频器设计
倍频器是无线电技术高频电路中重要的非线性电路，作为基本的电子器件，被广泛应用于发射机、频率合成器、接收机本振源等各种电子设备中。
亚毫米波倍频器可以降低设备的主振频率和扩展工作频段，同时，由于其输出频率可以在输入频率的 n 次谐波上选取，因而所需的输入信号源可以选择在技术上相对成熟的毫米波频段上制作，从而为保证所需的频率稳定度和相噪特性提供了条件，同时，固态倍频器体积小、易于集成而且使用寿命较长。
因此，目前小功率的亚毫米波固态源主要依靠倍频方法实现。
亚毫米波在长波段与毫米波相重合，而在短波段，与红外线相重合，可见亚毫米波波在电磁波频谱中占有很特殊的位置。
由于起所处的特殊位置，亚毫米波具有一系列特殊的性质，在频域上，亚毫米波处于宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，处于电子学向光子学的过渡。
它的量子能量很低，信噪比很高，频率极宽。
它覆盖各种蛋白质在内的大分子的转动和振荡频率。
因此，在学术上有很重要的学术价值，在科学技术上及工业上有很多很诱人的应用：如信息科学方面的超高速成像信号处理，大容量数据传输;材料处理，分层成像技术，生物成像;等离子体聚变的诊断;天文学及环境科学等。
而且在国防上也有着及其重要的应用前景。
2 三倍频器的设计2.1 总体方案本方案采用标准波导输入，通过悬置微带探针过渡，接低通滤波器，在低通滤波器末端接输入匹配段，后接同向并联的二极管对，之后输出结构为悬置微带到标准波导的过渡。
方案框图如下：图1 总体方案图2.2 传输线和介质基片的选择由于本倍频器工作的频率达到220GHz,故传输线采用悬置微带线，其电磁场的大部分集中在空气中，因而其有效介电常数接近于1,使其电参数与空气线的电参数接近，接近于无色散特性;而且介质的损耗大大减小了，故具有比微带线更高的Q值(500~1500)，而且此传输线可实现很宽范围的阻抗值，这样利于阻抗匹配。
[2]另外，为抑制由不连续带来的高次模，要仔细选择腔体的大小。
multisim三倍倍频器设计
一、 题目：倍频器（1） 采用晶体管设计一个倍频电路；（2） 额定电压9.0V ，电流10~15mA ；（3） 输入频率1.5MHz ，输出频率4.5MHz 左右；（4） 输出电压>1.5V ，输出失真小二、 原理图如图整体以丙类功率放大器为基架电路。
电路左侧C 1和L 1构成滤波电路，R e 和C e 构成射极偏置稳定电路。
C 和L 构成选频电路，右侧耦合变压器构成输出匹配网络，C 2、L 2和电源构成串馈馈电电路。
三、 multisim 仿真图 倍频器谐振点在c n l n ωω1=由于是三倍倍频器，所以n=3，即c l ωω313=，所以flc π2*31=。
而根据题目f=1.5MHz 。
所以选择C=35pF ，L=35.48μh 。
其余部分的电路器件选择常用参数，C 1=0.1μF ， L 1=20mH ，R e =1k Ω，C e =0.1μF ，C 2=0.1μF ，L 2=20mH ，R 2=1k Ω，直流电压源根据题目选择9V。
模拟电路图如下四、调试过程及输出结果分析：在C、L经计算确定之后，对其它电容电阻电感进行了小幅调试。
（1）函数发生器产生频率为1.5Mhz，振幅1Vp的正弦波。
观测输出信号，频率计数器显示4.17MHz，基本在4.5MHz左右，符合题目要求。
随后是输出信号的波形，可以看出失真还是比较小的，输出电压U>1.5V, 符合题目要求。
（2）随后尝试了一下输入信号为三角波或者方波的情况。
两者输出信号都是 4.5Mhz左右的波形，只是输出为正弦波,输出电压都符合U>1.5V，失真比较小。
输入为三角波时：输出：波形：（3）输入为方波时：输出频率：输出波形：。
【精品】三倍频器设计解读
三倍频器设计解读辽宁工业大学高频电子线路课程设计（论文）题目： 3倍频器电路设计学院：电子与信息工程学院专业班级：通信091学号： 090405021学生姓名：指导教师：教师职称：讲师起止时间： 2012.6.29——2012.7.8课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信教研室目录第一章倍频器工作原理分析 (1)1.1工作原理 (1)1.2晶体管倍频原理电路、工作状态及其特点 (3)第二章丙类倍频器功效分析 (5)第三章三倍频器的主要质量指标 (8)3.1 变频增益 (8)3.2 失真和干扰 (8)3.3 选择性 (8)3.4噪声系数 (8)第四章电路设计与仿真 (9)第五章设计分析与总结 (11)参考文献 (12)第一章 倍频器工作原理分析1.1工作原理倍频器（Frequency double ）是一种输出频率等于输入频率整数倍的电路，用以提高频率，如下图所示的例子。
图1.1倍频器的应用采用倍频器以下优点：发射机的主振频率可以降低，这对稳频是有利的。
因为振荡器的频率越高，频率稳定度就越低。
一般主振频率不宜超过5MHz 。
因此，发射频率高于5MHz 的发射机，一般宜采用倍频器。
在采用石英晶体稳频时，振荡频率越高，石英晶体越薄，越易震碎。
一般来说，最薄的石英晶体的固有振荡频率限制在20MHz 以下。
超过这一频率，就宜在石英振荡器后面采用倍频器。
如果中间级既可以工作在放大状态，也可以工作于倍频状态，那么就可以在不扩展主振波段的的情况下，扩展发射机的波段。
这对稳频是有利的，因为振荡波段越窄，频率稳定度就越高。
倍频器的输入与输出不同，因而减弱了寄生耦合，使发射机的工作稳定性提高。
如果是高频或调相发射机，则可采用倍频器来加大频移或相移，亦即加深调制度。
在超高频段难以获得足够的功率，可采用参量倍频器将频率较低、功率较大的信号转变为频率较高、功率亦较大的输出信号。
倍频器按其工作原理可分为三类。
三倍频发生器的基本原理
三倍频发生器的基本原理非线性元件在输入信号通过时，会产生非线性的电压-电流特性。
这种非线性特性会导致输入信号的频率倍增。
在三倍频发生器中，一般会使用晶体管、二极管、场效应管（FET）等非线性元件。
下面是三倍频发生器的基本原理及详细说明：1.输入信号：三倍频发生器的输入信号一般为正弦波，其频率为f。
输入信号的幅值和电阻分配根据具体的电路设计而确定。
2.第一级倍频电路：第一级倍频电路包括一个非线性元件，如二极管。
它的作用是将输入信号的频率提高到原始信号的两倍，即2f。
非线性元件的特性导致了输入信号的频率倍增。
3.信号放大：在第一级倍频电路后面，还需要一个信号放大电路。
这个电路用于放大第一级倍频后的信号，以确保信号强度足够大以供后续电路使用。
4.第二级倍频电路：第二级倍频电路也包括一个非线性元件，如晶体管或FET。
它的作用是将第一级倍频后的信号频率再次提高到原始信号的两倍，即4f。
5.信号放大：与第一级倍频电路类似，第二级倍频电路之后需要一个信号放大电路，以确保输出信号的强度足够。
6.第三级倍频电路：第三级倍频电路是与第一级和第二级串联的，其作用是将第二级倍频后的信号频率提高到原始信号的三倍，即3f。
7.输出信号：第三级倍频电路的输出信号即为三倍频发生器的输出信号。
它是一个频率为3f的正弦波，其幅值可以通过信号放大电路进行调节。
需要注意的是，三倍频发生器需要精确的电路设计，以确保非线性元件的特性能够实现频率倍增。
此外，在设计过程中需要考虑电路的稳定性、功耗以及输出信号的失真等因素。
总之，三倍频发生器是利用非线性元件对输入信号进行频率倍增的电路。
它是许多通信、测量和信号处理应用中的重要组成部分，例如无线电频率合成器、信号发生器等。
225 GHz三倍频器实用设计方法
（ １ ．中国科学院空间科学与应用研究 中心 微波遥感重点实验室 ， 北京 １ ０ ０ １ ９ ０ ； ２ ．中 国科 学院大学 ， 北京 １ ０ ０ １ ９ ０ ；
３ ．南京 电子器件研究所 微波毫米波模块 电路事业部 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ １ ６ ）
摘要 ： 结合 国 内现有 的加工工艺水平 ， 提 出 自偏置条件下 的反 向并联 二极管对 电路结构． 不但解决 了三倍 频器偏 置 电路加工 的难题 ， 而且可 以有效实现奇次倍 频． 同时， 利用 Ｈ Ｆ Ｓ Ｓ和 Ａ Ｄ Ｓ软 件 ， 以场路 结合 的方 式准确模 拟 三倍 频 器 的电特性 ， 考 虑到寄生参数 引入 的影响． 设计完成 以后， 器 件加 工 以及 电装过程 均在 国 内完成． 测试结果 表 明在
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ２ ２ ５ Ｇ Ｈｚ ｔ ｒ ｉ ｐ ｌ ｅ ｒ
ＭＥ ＮＧ Ｊ ｉ ｎ ’ ， Ｚ ＨＡＮ Ｇ Ｄｅ — Ｈａ ｉ ， Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｃｈ ａ ｎ ｇ — Ｈｏ ｎ ｇ ， Ｚ ＨＡ Ｏ Ｘｉ ｎ பைடு நூலகம்， ＹＡＯ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ － Ｆ ｅ ｉ
Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ １ ６ ）