倍频器广泛地存在于计算机系统、移动通信、数字电视等电子设备中，是信号处理、通信工程等领域的常用元器件。目前，商业化的倍频器主要将正弦波输入通过非线性器件产生各阶次谐波，再用滤波电路把所需高阶谐波送至负载。这种方法存在倍频效率低，输出功率小等缺点。更重要的是，输出转换的效率决定了倍频次数的极限，目前报道的倍频器均无法实现超高阶的单次倍频。

基于此，西安交通大学韦学勇教授课题组和浙江大学宦荣华教授首次利用超谐同步技术实现频率信号的成倍数放大，完成了超高放大倍数的低频信号倍频过程。同时，由于使用硅基振荡器作为最终的频率输出元件，高频率稳定性、低噪声的特性保证了放大信号的质量。实验结果显示，微机械振荡器中的超谐同步效应可以实现121阶的频率放大，信噪比提高了20%。同时，为解决MEMS倍频器工作范围狭小的限制，设计了频率自动跟踪系统，将其工作范围从0.62Hz拓展至27.5kHz。

本工作提出的基于超谐同步的频率放大方法为信号处理和微机械传感等领域提供了新的思路。研究论文近日发表在Sensors and Actuators A: Physical期刊上，西安交通大学韦学勇教授和浙江大学宦荣华教授为该论文的共同通讯作者，博士生徐柳为该论文的学生第一作者。本工作得到国家重点研发专项、国家自然科学基金面上项目、陕西省创新能力支撑计划等项目资助。