多頻段微波線性模擬調(diào)相器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及衛(wèi)星測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種多頻段微波線性模擬調(diào)相器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前星載測(cè)控收發(fā)機(jī)采用S，C及X頻段下行鏈路，測(cè)距和遙測(cè)副載波信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行線性調(diào)相。
[0003]國(guó)內(nèi)的星載測(cè)控收發(fā)機(jī)下行鏈路主要采用S及X頻段，調(diào)制方式為線性調(diào)相。實(shí)現(xiàn)方法是先在中頻進(jìn)行線性調(diào)相，用微波倍頻器倍到S或X頻段。為保證頻譜純度，需在倍頻器輸出端加帶通濾波器，體積較大。由于倍頻器的溫度穩(wěn)定性不好，在C頻段相移隨溫度的變化達(dá)到十幾度，且調(diào)試起來(lái)比較費(fèi)時(shí)，一致性不好。
[0004]目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研制成功用于深空測(cè)控應(yīng)答機(jī)的小型化S及X頻段微波線性模擬調(diào)相器。比如采用鐵氧體環(huán)形器來(lái)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的單向傳輸，以變?nèi)荻O管作為終端反射元件。由于鐵氧體環(huán)型器的溫度穩(wěn)定性不好，調(diào)相器相移隨溫度的變化超過(guò)20° (_20°C?60°C )。另外，國(guó)內(nèi)目前的調(diào)相器還不能兼容多個(gè)頻段，如果更改頻段，電路就得從新設(shè)計(jì)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且不能達(dá)到模塊化設(shè)計(jì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種體積小、帶寬寬、溫度穩(wěn)定性好、模塊化、容易制作的多頻段微波線性模擬調(diào)相器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的多頻段微波線性模擬調(diào)相器具有如下構(gòu)成:
[0007]該多頻段微波線性模擬調(diào)相器，其主要特點(diǎn)是，所述的多頻段微波線性模擬調(diào)相器包括90度電橋、第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第三變?nèi)荻O管、第四變?nèi)荻O管、第一隔離器、第二隔離器、第一諧振電路和第二諧振電路，其中:
[0008]所述的第一隔離器的輸入端輸入射頻信號(hào)，所述的第一隔離器的輸出端連接所述的90度電橋的第一端口 ；
[0009]所述的第二隔離器的輸入端連接所述的90度電橋的第二端口，所述的第二隔離器的輸出端輸出調(diào)相后的射頻信號(hào)；
[0010]所述的90度電橋的第三端口依次連接所述的第一變?nèi)荻O管、所述的第二變?nèi)荻O管和所述的第一諧振電路的第一端，所述的90度電橋的第四端口依次連接所述的第三變?nèi)荻O管、所述的第四變?nèi)荻O管和所述的第二諧振電路的第一端，所述的90度電橋和所述的第一、二、三、四變?nèi)荻O管構(gòu)成反射式調(diào)相器；
[0011]由于90度電橋的第三、四端口各串聯(lián)一對(duì)變?nèi)荻O管，這樣設(shè)計(jì)的好處是減小了兩路變?nèi)荻O管之間參數(shù)的差異性，提高了兩路反射信號(hào)相位變化的一致性；
[0012]當(dāng)射頻信號(hào)輸入90度電橋后將在兩對(duì)變?nèi)荻O管上產(chǎn)生反射，假定兩對(duì)變?nèi)荻O管的參數(shù)相同，他們?cè)趦蓚€(gè)端口產(chǎn)生的反射系數(shù)也相同，理論分析可知，在第二端口(輸出端)，兩路反射信號(hào)的幅度是疊加的，其相位是電容端反射系數(shù)的相位，在第一端口(輸入端)，兩路反射信號(hào)是相互抵消的，從而把輸入的射頻信號(hào)和輸出的調(diào)相后的射頻信號(hào)分離開(kāi)，形成輸入輸出隔離，此外，當(dāng)變?nèi)荻O管上的調(diào)制電壓變化時(shí)，電容量也隨之變化，其反射系數(shù)的相位也隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)了相位調(diào)制；
[0013]所述的第一諧振電路的第二端以及所述的第二諧振電路的第二端分別接地，所述的第一變?nèi)荻O管和所述的第二變?nèi)荻O管之間的第一公共連接端以及所述的第三變?nèi)荻O管和所述的第四變?nèi)荻O管之間的第二公共連接端分別輸入控制電壓。
[0014]進(jìn)一步地，所述的第一隔離器的輸出端與所述的90度電橋的第一端口之間通過(guò)衰減電路連接，由于所述的90度電橋的第一端口(輸入端)有隔離器及衰減電路，第二端口(輸出端)有隔離器，此措施增加了調(diào)相器與輸入輸出端口的隔離度，減小了相互之間的影響。
[0015]進(jìn)一步地，所述的射頻信號(hào)通過(guò)第一隔直電路輸入所述的第一隔離器的輸入端，所述的第二隔離器的輸出端通過(guò)第二隔直電路輸出所述的調(diào)相后的射頻信號(hào)，所述的90度電橋的第三端口通過(guò)第三隔直電路連接所述的第一變?nèi)荻O管，所述的90度電橋的第四端口通過(guò)第四隔直電路連接所述的第三變?nèi)荻O管。
[0016]更進(jìn)一步地，所述的90度電橋的第三端口與所述的第三隔直電路之間的第三公共連接端通過(guò)第一隔交電路接地，所述的90度電橋的第四端口與所述的第四隔直電路之間的第四公共連接端通過(guò)第二隔交電路接地。
[0017]進(jìn)一步地，所述的第一公共連接端通過(guò)第三隔交電路和第四隔交電路連接所述的第二公共連接端，所述的第三隔交電路和所述的第四隔交電路之間的第五公共連接端輸入所述的控制電壓。
[0018]其中，所有的隔交電路都可以為扼流線圈，在保證低頻調(diào)制信號(hào)的輸入的同時(shí)，阻止本振信號(hào)的泄漏，同時(shí)，每個(gè)變?nèi)荻O管的兩端都使用了扼流線圈扼制本振信號(hào)，為變?nèi)荻O管進(jìn)行偏壓，構(gòu)成調(diào)制信號(hào)的饋電網(wǎng)絡(luò)。
[0019]更進(jìn)一步地，所述的第五公共連接端還通過(guò)第五隔直電路接地，其中，該第五隔直電路可以是電容，該電容可以調(diào)節(jié)每路信號(hào)通路的總電容值，使得兩路反射信號(hào)通路上的初始電容值趨于一致，提高了兩路反射信號(hào)相位變化的一致性。
[0020]當(dāng)變?nèi)荻O管上用于調(diào)制的控制電壓變化時(shí)，電容量也隨之變化，其反射系數(shù)的相位也隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)了相位調(diào)制，調(diào)相器的最大相移量就等于變?nèi)荻O管上反射相位的最大變化量，該調(diào)相器的最大相移超過(guò)120度，線性度小于2%，相移隨溫度的變化小于6° (_20°C?70°C )，因此，如果需要更改頻段，只需要更換隔離器，90度電橋，扼流線圈及隔直電容即可，提高了電路的通用性，避免了重復(fù)設(shè)計(jì)。
[0021]綜上，采用了該實(shí)用新型的多頻段微波線性模擬調(diào)相器，具有以下效益:
[0022]1.模塊體積更小:傳統(tǒng)線性調(diào)相是先在中頻進(jìn)行線性調(diào)相，用微波倍頻器倍到微波頻段，為保證頻譜純度，需在倍頻器輸出端加帶通濾波器，如美國(guó)航天局研制的X頻段微波線性模擬調(diào)相器，其以環(huán)型器為主要部件，體積仍較大，本實(shí)用新型采用90度電橋替代微波環(huán)型器，在微波頻段直接線性調(diào)相，減小體積。
[0023]2.工作頻帶寬:中頻調(diào)相器載波頻率低，無(wú)法對(duì)高側(cè)音付載波進(jìn)行調(diào)制，微波倍頻器和帶通濾波器工作頻帶很窄，不具備通用性，因此，本實(shí)用新型利用90度電橋的寬帶特性使，調(diào)相器射頻帶寬達(dá)到倍頻程，調(diào)制信號(hào)帶寬大于100MHz，通用性較強(qiáng)。
[0024]3.溫度穩(wěn)定性好:美國(guó)航天局研制的X頻段微波線性模擬調(diào)相器，用微波環(huán)型器抑制反射信號(hào)降低輸入端駐波，由于微波環(huán)型器的溫度穩(wěn)定性不好，導(dǎo)致調(diào)相器相移隨溫度的變化較大，本實(shí)用新型用90度電橋替代微波環(huán)型器，利用90度電橋的正交特性使兩路反射信號(hào)在輸入端反相抵消降低輸入端駐波，調(diào)制器溫度穩(wěn)定性好，同時(shí)具備倍頻程的射頻。
[0025]4.輸入輸出端口的隔離度更高:由于輸入端口增加了隔離器和衰減電路，提高了本振端口和調(diào)相器的隔離度，輸出端也增加了隔離器，提高了輸出端口和調(diào)相器的隔離度，提高了調(diào)相器的抗干擾能力。
[0026]5.提高了反射信號(hào)的質(zhì)量:調(diào)相器內(nèi)增加了微調(diào)電容和2對(duì)參數(shù)更加趨于一致的變?nèi)荻O管，這使得反射信號(hào)在輸入口最大化抵消，在輸出口最大化疊加，提高了調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量。
[0027]6.多頻段支持:如果本振頻率從S頻段轉(zhuǎn)為X頻段，只需更換輸入輸出的隔離器，90度電橋，電容及線圈(電感)即可，避免電路板的重復(fù)設(shè)計(jì)。
[0028]7.調(diào)相器模塊化設(shè)計(jì):可根據(jù)用戶需要調(diào)整參數(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的多頻段微波線性模擬調(diào)相器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了能夠更清楚地描述本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0031]如圖1所示，在一種實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的多頻段微波線性模擬調(diào)相器的90度電橋采用模塊化設(shè)計(jì)，直接焊接到電路板上即可，90度電橋NI的兩個(gè)端口(第三、四端口)各串聯(lián)2對(duì)變?nèi)荻O管，當(dāng)射頻信號(hào)輸入電橋后將在2對(duì)變?nèi)荻O管(D1，D2和D3，D4)上產(chǎn)生反射，假定2對(duì)變?nèi)荻O管的參數(shù)相同，他們?cè)趦蓚€(gè)端口產(chǎn)生的反射系數(shù)也相同，理論分析可知，在第二端口(輸出端)，兩路反射信號(hào)的幅度是疊加的，其相位是電容端反射系數(shù)的相位，在第一端口(輸入端)，兩路反射信號(hào)是相互抵消的，從而把輸入信號(hào)和輸出信號(hào)分離開(kāi)，形成輸入輸出隔離。
[0032]為了使變?nèi)荻O管的參數(shù)趨于一致，電橋與變?nèi)荻O管相接的每一路上串聯(lián)了一對(duì)變?nèi)荻O管，每對(duì)變?nèi)荻O管之間進(jìn)行補(bǔ)償，使得2對(duì)變?nèi)荻O管的參數(shù)更加接近，當(dāng)變?nèi)荻O管上的調(diào)制電壓變化時(shí)，電容量也隨之變化，其反射系數(shù)的相位也隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)了相位調(diào)制。
[0033]調(diào)制器的最大相移量就等于變?nèi)荻O管上反射相位的最大變化量，本設(shè)計(jì)選用970廠生產(chǎn)的2B11D變?nèi)荻O管，該管的電容變化比為5，總?cè)萘繛?pF到5PF，調(diào)相器的最大相移超過(guò)120度，完全滿足工程需要，使本調(diào)相器具有比較