多频段微波线性模拟调相器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多频段微波线性模拟调相器，其中包括90度电桥、第一变容二极管、第二变容二极管、第三变容二极管、第四变容二极管、第一隔离器、第二隔离器、第一谐振电路和第二谐振电路。采用本实用新型专利技术的多频段微波线性模拟调相器，输入端和输出端增加了隔离器，提高了输入端和调相器的隔离度以及输出端和调相器的隔离度，解决了现有调相器体积较大、温度稳定性不好、一致性不好且调试费时的技术问题，实现调相器模块化设计，并且模块体积更小，工作频带更宽，温度稳定性较好，输入输出端口的隔离度更高，抗干扰力强，支持多频段，提高了反射信号的质量，具有更广泛的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信
，尤其涉及卫星测控
，具体是指一种多频段微波线性模拟调相器。
技术介绍
目前星载测控收发机采用S，C及X频段下行链路，测距和遥测副载波信号对载波进行线性调相。国内的星载测控收发机下行链路主要采用S及X频段，调制方式为线性调相。实现方法是先在中频进行线性调相，用微波倍频器倍到S或X频段。为保证频谱纯度，需在倍频器输出端加带通滤波器，体积较大。由于倍频器的温度稳定性不好，在C频段相移随温度的变化达到十几度，且调试起来比较费时，一致性不好。目前国内外已经研制成功用于深空测控应答机的小型化S及X频段微波线性模拟调相器。比如采用铁氧体环形器来实现微波信号的单向传输，以变容二极管作为终端反射元件。由于铁氧体环型器的温度稳定性不好，调相器相移随温度的变化超过20° (_20°C?60°C )。另外，国内目前的调相器还不能兼容多个频段，如果更改频段，电路就得从新设计，费时费力，且不能达到模块化设计。
技术实现思路
本技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种体积小、带宽宽、温度稳定性好、模块化、容易制作的多频段微波线性模拟调相器。为了实现上述目的，本技术的多频段微波线性模拟调相器具有如下构成:该多频段微波线性模拟调相器，其主要特点是，所述的多频段微波线性模拟调相器包括90度电桥、第一变容二极管、第二变容二极管、第三变容二极管、第四变容二极管、第一隔离器、第二隔离器、第一谐振电路和第二谐振电路，其中:所述的第一隔离器的输入端输入射频信号，所述的第一隔离器的输出端连接所述的90度电桥的第一端口 ；所述的第二隔离器的输入端连接所述的90度电桥的第二端口，所述的第二隔离器的输出端输出调相后的射频信号；所述的90度电桥的第三端口依次连接所述的第一变容二极管、所述的第二变容二极管和所述的第一谐振电路的第一端，所述的90度电桥的第四端口依次连接所述的第三变容二极管、所述的第四变容二极管和所述的第二谐振电路的第一端，所述的90度电桥和所述的第一、二、三、四变容二极管构成反射式调相器；由于90度电桥的第三、四端口各串联一对变容二极管，这样设计的好处是减小了两路变容二极管之间参数的差异性，提高了两路反射信号相位变化的一致性；当射频信号输入90度电桥后将在两对变容二极管上产生反射，假定两对变容二极管的参数相同，他们在两个端口产生的反射系数也相同，理论分析可知，在第二端口(输出端)，两路反射信号的幅度是叠加的，其相位是电容端反射系数的相位，在第一端口(输入端)，两路反射信号是相互抵消的，从而把输入的射频信号和输出的调相后的射频信号分离开，形成输入输出隔离，此外，当变容二极管上的调制电压变化时，电容量也随之变化，其反射系数的相位也随之变化，从而实现了相位调制；所述的第一谐振电路的第二端以及所述的第二谐振电路的第二端分别接地，所述的第一变容二极管和所述的第二变容二极管之间的第一公共连接端以及所述的第三变容二极管和所述的第四变容二极管之间的第二公共连接端分别输入控制电压。进一步地，所述的第一隔离器的输出端与所述的90度电桥的第一端口之间通过衰减电路连接，由于所述的90度电桥的第一端口(输入端)有隔离器及衰减电路，第二端口(输出端)有隔离器，此措施增加了调相器与输入输出端口的隔离度，减小了相互之间的影响。进一步地，所述的射频信号通过第一隔直电路输入所述的第一隔离器的输入端，所述的第二隔离器的输出端通过第二隔直电路输出所述的调相后的射频信号，所述的90度电桥的第三端口通过第三隔直电路连接所述的第一变容二极管，所述的90度电桥的第四端口通过第四隔直电路连接所述的第三变容二极管。更进一步地，所述的90度电桥的第三端口与所述的第三隔直电路之间的第三公共连接端通过第一隔交电路接地，所述的90度电桥的第四端口与所述的第四隔直电路之间的第四公共连接端通过第二隔交电路接地。进一步地，所述的第一公共连接端通过第三隔交电路和第四隔交电路连接所述的第二公共连接端，所述的第三隔交电路和所述的第四隔交电路之间的第五公共连接端输入所述的控制电压。其中，所有的隔交电路都可以为扼流线圈，在保证低频调制信号的输入的同时，阻止本振信号的泄漏，同时，每个变容二极管的两端都使用了扼流线圈扼制本振信号，为变容二极管进行偏压，构成调制信号的馈电网络。更进一步地，所述的第五公共连接端还通过第五隔直电路接地，其中，该第五隔直电路可以是电容，该电容可以调节每路信号通路的总电容值，使得两路反射信号通路上的初始电容值趋于一致，提高了两路反射信号相位变化的一致性。当变容二极管上用于调制的控制电压变化时，电容量也随之变化，其反射系数的相位也随之变化，从而实现了相位调制，调相器的最大相移量就等于变容二极管上反射相位的最大变化量，该调相器的最大相移超过120度，线性度小于2%，相移随温度的变化小于6° (_20°C?70°C )，因此，如果需要更改频段，只需要更换隔离器，90度电桥，扼流线圈及隔直电容即可，提高了电路的通用性，避免了重复设计。综上，采用了该技术的多频段微波线性模拟调相器，具有以下效益:1.模块体积更小:传统线性调相是先在中频进行线性调相，用微波倍频器倍到微波频段，为保证频谱纯度，需在倍频器输出端加带通滤波器，如美国航天局研制的X频段微波线性模拟调相器，其以环型器为主要部件，体积仍较大，本技术采用90度电桥替代微波环型器，在微波频段直接线性调相，减小体积。2.工作频带宽:中频调相器载波频率低，无法对高侧音付载波进行调制，微波倍频器和带通滤波器工作频带很窄，不具备通用性，因此，本技术利用90度电桥的宽带特性使，调相器射频带宽达到倍频程，调制信号带宽大于100MHz，通用性较强。3.温度稳定性好:美国航天局研制的X频段微波线性模拟调相器，用微波环型器抑制反射信号降低输入端驻波，由于微波环型器的温度稳定性不好，导致调相器相移随温度的变化较大，本技术用90度电桥替代微波环型器，利用90度电桥的正交特性使两路反射信号在输入端反相抵消降低输入端驻波，调制器温度稳定性好，同时具备倍频程的射频。4.输入输出端口的隔离度更高:由于输入端口增加了隔离器和衰减电路，提高了本振端口和调相器的隔离度，输出端也增加了隔离器，提高了输出端口和调相器的隔离度，提高了调相器的抗干扰能力。5.提高了反射信号的质量:调相器内增加了微调电容和2对参数更加趋于一致的变容二极管，这使得反射信号在输入口最大化抵消，在输出口最大化叠加，提高了调制信号的质量。6.多频段支持:如果本振频率从S频段转为X频段，只需更换输入输出的隔离器，90度电桥，电容及线圈(电感)即可，避免电路板的重复设计。7.调相器模块化设计:可根据用户需要调整参数，规模化生产。【附图说明】图1为本技术的多频段微波线性模拟调相器的电路原理图。【具体实施方式】为了能够更清楚地描述本技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。如图1所示，在一种实施方式中，本技术的多频段微波线性模拟调相器的90度电桥采用模块化设计，直接焊接到电路板上即可，90度电桥NI的两个端口(第三、四端口)各串联2对变容二极管，当射频信号输入电桥后将在2对变容二极管(D1，D2和D3，D4)上产生反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多频段微波线性模拟调相器，其特征在于，所述的多频段微波线性模拟调相器包括：90度电桥、第一变容二极管、第二变容二极管、第三变容二极管、第四变容二极管、第一隔离器、第二隔离器、第一谐振电路和第二谐振电路，其中：所述的第一隔离器的输入端输入射频信号，所述的第一隔离器的输出端连接所述的90度电桥的第一端口；所述的第二隔离器的输入端连接所述的90度电桥的第二端口，所述的第二隔离器的输出端输出调相后的射频信号；所述的90度电桥的第三端口依次连接所述的第一变容二极管、所述的第二变容二极管和所述的第一谐振电路的第一端，所述的90度电桥的第四端口依次连接所述的第三变容二极管、所述的第四变容二极管和所述的第二谐振电路的第一端；所述的第一谐振电路的第二端以及所述的第二谐振电路的第二端分别接地，所述的第一变容二极管和所述的第二变容二极管之间的第一公共连接端以及所述的第三变容二极管和所述的第四变容二极管之间的第二公共连接端分别输入控制电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱力，孙慧君，陈爽，
申请(专利权)人：上海创远仪器技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31