亳米波宽带直接调频器制造技术

本发明专利技术涉及毫米波宽带调频器。该调频器采用直接调频技术，由相加器，功率放大器、频率微调电路和发射固态源等构成，其中，固态源选用体效应管并兼作功率放大管的负载。线路结构简单，成本低，可以将一路彩色电视、一路伴音和１２路载波电话同时直接调制８ｍｍ波段的载波振荡。调频器的所有元件组装一个１０×４×６公分＋［３］的屏蔽盒里，维修方便，可靠性高，是毫米波发信机的核心部件。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及毫米波通信系统中发射机所用的一种调频器。目前，在现有的毫米波通信技术中，对于大容量通信系统，一般多采用中频调制然后经上变频来实现对发射载波振荡的信息调制。例如美国AD报告A102303P8.10～8.11，Fig8.1·3.34-1，8.1.3.3.4-2中讲的宽带大容量通信机就是如此。在该通信机的调频电路中需设置两个振荡器，两个混频器。四个滤波器，两个放大器。其中调频波的产生都需将已调制信号与本振信号混频后，经滤波器滤去下边带，再经功放发射，如图4所示。实际中由于这种滤波器的生产和调试比较困难，且部件多，因而采用该调频方式往往会使设备的可靠性降低。又如法国汤姆逊公司生产的TM-440毫米波通信机则是采用在较低的微波频率上调频，然后经倍频，滤波放大输出。它要设置两个振荡器，一个倍频器、一个滤波器，因而，其线路结构依然复杂，器材成本也高。本专利技术的目的是提供一个线路更为简单，而且与现有技术相比成本更低，设备可靠性高的毫米波宽带直接调频器。实现本专利技术的方案是选用体效应管作为发射固态源，并根据体效应管特性设计出了适于宽带工作的毫米波直接调制器。该调制器与发射固态源两部分便构成了本专利技术的调频器。该调频器装在一个10×4×6公分3的屏蔽盒内。本专利技术其所以选用体效应管作为发射固态源，一是由于该器件的噪声小，二是由于该器件在一定电压条件下具有负阻特性，可以构成振荡器。理论分析表明当体效应管偏置在负阻区便会产生偶极畴，改变外加电压就可以改变畴内及畴外电场分布，从而改变畴的漂移速度及相应的渡越时间，以改变振荡频率。经实测表明，体效应管振荡频率fo随外加电压u的变化在一定范围内呈线性关系。由图2可知，在静态工作时，电源偏置变化1伏，振荡频率fo将变化17.5MHz，若工作点选在f-u特性的直线部分，便可得到线性调频特性。本专利技术正是根据这一原理设想在体效应管两端加上直流电压起振的同时，加入一定幅度的调制信号电压，构成毫米波调频器。但是，体效应管本身的两个特点又制约该调制电压不能简单地直接加到体效应管上。一是该器件为一低阻器件，工作时，直流内阻仅有0.5～1Ω左右，动态内阻也仅有10Ω左右。这样便出现对所有的调制信号源都接近于短路而无法正常工作的情况。二是该器件一般工作在0.5～1A左右的大电流状态。对此，本专利技术的解决方案是从体效应管本身的特性入手来设计调制电路。该调制电路为一宽带射频调制器，它包括相加器，功率放大器和频率微调电路。其关键就在于将体效应管作为功率放大器的负载。经相加器来的调制信号加到功率放大器的基极，再经电流放大后加至体效应管振荡器两端。这样既解决了由于体效应管低阻对调制信号短路的问题，又满足了体效应管工作在大电流状态的要求。因而实现了体效应管振荡频率的控制。本专利技术的解决方案，可进一步用以下附图和实施例说明。图1是本专利技术的原理方框图。图2是本专利技术的线路图。图3是体效应管的f～u关系曲线。图4是已有技术调频方框图图2为本专利技术所设计的毫米波宽带调频器的最佳实施方案。该电路中包括了由电位器W1，电容C1，电位器W2，电容C2和电位器W3，电容C3构成的三路信号相加器。其中C1、C2、C3均为隔直流电容。通过相加器使三路不同的信号相加后合成为一个基带信号。图2电路中的三极管BG2、BG3组成功率放大器。使体效应管振荡器Q、S、C接在BG3的发射极既作为功率放大器的负载又作为发射固态源，并与宽带射频调制器一起构成宽带调频器。从相加器输出的基带信号经放大器功率放大，再对毫米波振荡进行调制。产生毫米波频率调制信号，经隔离器送天线辐射出去。图2电路中还包括了由三极管BG1、电阻R2、二极管D1，电阻R3构成的频率微调电路。调整R2可改变BG1基极电压及集电极电压也就是通过BG2、BG3改变体效应振荡管的工作偏压，实现对振荡频率的微调。图2电路中的C4、C5为信号耦合电容，C6为高频滤波电容。电阻R4为相加器的负载，分别与电位器W1、W2、W3组成分压器。本专利技术的实施例是一个为8mm波通信机设计的宽带调频器。该调频器的输入信号包括TV全电视信号，对6.5MHz副载波调频的伴音信号和对7.5MHz副载波调频的12路载波电话三种信号。考虑到固态振荡器调制特性的线性部分有一定限制，因此，为防止或减少调制过程中因非线性而产生的交调干扰。本专利技术在最佳实施例中注意到了应对输入相加器的三路信号的幅度以适当的比例进行控制。实际中控制6.5MHz、7.5MHz两个副载波的幅度约小于标准全电视信号幅度的1/3为佳。如果太大将会造成伴音干扰图象的现象。该幅度比例的控制是通过调整相加器中的W1、W2、W3三个电位器实现的。即控制三路输入信号幅度的分压比，再从屏幕的主观评价中得出最佳的比例关系。为了避免体效应管因电压过低出现跳模现象。该管的工作点应选在厂家出厂时推荐的工作条件范围内。一般在相加器输出端得到300mv左右的合成基带信号，就能满足固态源的线性调制要求。本专利技术由于采用直接调频技术，且将发射固态源兼作功放管的负载，无需混频，本振，滤波等电路。因而线路结构简单，降低了设备成本，提高了系统可靠性和易于维护性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括调制器和发射固态源的毫米波宽带调频器，其特征在于调制器是由相加器，功率放大器，频率微调电路构成，而发射固态源选用体效应管并将该管连接在电流放大管ＢＧ↓［３］的发射极，既作功率放大的负载又作固态源振荡器，从相加器输出的基带信号加到功放管的基极，经电流放大后加到体效应管振荡器的两端，从而实现频率调制。

【技术特征摘要】
1.一种包括调制器和发射固态源的毫米波宽带调频器，其特征在于调制器是由相加器，功率放大器，频率微调电路构成，而发射固态源选用体效应管并将该管连接在电流放大管BG2的发射极，既作功率放大的负载又作固态源振荡器，从相加器输出的基带信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栋国，刘宝庆，
申请(专利权)人：西北电讯工程学院，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]