[实用新型]固体毫米波频率调制器

说明书

本实用新型涉及一种微波激射器，更具体地说是涉及一种固体毫米波频率调制器。

现有的固体毫米波频率调制器最常见的主要有：（1）将基带信号直接叠加到毫米波耿氏振荡器的偏置电路上的压控调制器；（2）是倍频率式调制器；（3）是功率上变频器结构的调制器。这几种毫米波调制器所存在主要缺陷是中心频率稳定度差；电路损耗大、效率低，尤其是倍频链式调制器，随着倍频次数的增加效率将进一步降低。日本电子通信学会宫内一洋、山本平一先生1981年编著的《通信用微波电路》一书的第277页披露了一种上变频式毫米波调制器，它将已进行宽带调频的中频信号加到毫米波变容管上，利用变容管的非线性使毫米波高稳源输出频率与已调频的中频产生谐波混合，然后通过毫米波滤波器滤波输出宽带毫米波调频信号。这种毫米调制器具有频带宽、中心频率稳定的优点，但是由于其高Q腔耿氏振荡器输出的毫米波信号主要是通过环行器直接加到变容管电路上，再通过毫米波滤波输出的，因此不仅信号插入损耗大、效率低、容易产生交调干扰，而且必须设置中频调频电路、滤波电路和功放电路，结构复杂，成本高。

鉴于现有技术所存在的上述不足，本实用新型公开一种中心频率稳定、效率高的改进型毫米波宽带调制器，旨在简化结构，降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案主要包括变容管调谐器、高Q腔稳频振荡器、耦合系数调节块、Y结环行器以及通过隔离器与耦合系数调节块相联的输出波导，其特征是所述的变容管调谐器、高Q腔稳振荡器、耦合系数调节块按Y结环行器的环行方向顺序安装在Y结环行器的三个端口上。

由于本实用新型使用Y结环行器作变容管调谐器、高Q腔稳频振荡器和输出端口之间的耦合器件，同时在输出波导与Y结环行器之间设有耦合系数调节块，从而使本实用新型工作在最佳状态，因此本实用新型与现有技术相比，不仅中心频率稳定度可以与上述的日本同类产品相媲美，而且结构大为简化，造价大幅度降低；交调干扰小，调试方便；效率高，输出功率大，无须增设功率放大级。另外本实用新型的应用前景广阔，在毫米波通信系统中既可作宽带频率调制器，又可作毫米波宽带调频发射源。

以下结合附图和一个优选实施例对本实用新型进行详细描述，以便公众进一步了解本实用新型的上述目的和效果，掌握本实用新型的实施技术手段，但本实用新型不受所述实施例限制。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施方案的结构示意图。

图2为图1所示实施方案的等效电路图。

图3为图1所示实施方案的简化等效电路图。

实施例

参照图1，在Y结环行器（1）的三个端口上按其环行方向顺序直接安装上移相片（6）、耿氏二极管（4）和主振腔（3）构成的负阻振荡器、由反射系数调节螺钉（5）和耦合块（9）构成的耦合系数调节块；再在移相片（6）的另一面设置由带变容管（8）的变容调谐腔（7）和短路块（12）构成的变容管调谐器；在主振腔（3）的另一面设置高Q腔（2）构成高Q腔稳频振荡器；在耦合块（9）的另一面通过隔离器（10）联接输出波导（11）。

参照图1，耦合块（9）上所设置的反射系数调节螺钉（5）进入耦合块（9）的深度是可以调节的；在Y结环行器（1）和变容调谐腔（7）之间所设的移相片（6）的厚度是可调的。

以下结合实施例及其附图对本实用新型的工作原理及调试要领进行进一步详细描述。

参照图2和图1，高Q腔（2）等效为由Rs、Cs、Ls构成的品质因数为Qs的谐振回路；高Q腔（2）与主振腔（3）之间的耦合深度等效为一个耦合系数为K的理想变压器和长度为L1的传输线；GD是主振腔（3）上所设耿氏二极管（4）的等效电导；由耦合块（9）和反射系数调节螺钉（5）构成的耦合系数调节块等效为一个电容Cf；隔离器（10）等效为一个电抗等于波导传输线电抗YC的匹配负载；移相片（6）等效为长度为L2的传输线；变容管（8）等效为电容Cj（V），其容量受基带信号V控制；QT是变容调谐腔（7）的等效Q值。

图2可以进一步简化如图（3）所示的电路，根据振荡理论可知，当

Ys〔Qs、K、L1〕＋YT〔 f、L2、QT、Cj（V）〕－GD＝0

时电路产生振荡。

参照图1和图2，调试过程中，首先调整L1的长度，使耿氏二极管负阻振荡器（3、4）振荡在高Q腔（2）的谐振频率上。由振荡理论可知，此时高Q腔稳频振荡器可以获得较高的中心频率稳定度。然后调整反射系数调节螺钉（5）进入波导深度，即改变耦合系数调节块的等效电容Cf，从而改变 f值；再调整移相片（6）的厚度，可改变基带信号峰－－峰值频偏。在取得一定的频偏时，应尽量减小反射系数调节螺钉（5）进入波导深度，以减小变容管调谐器与耿氏二极管负阻振荡器之间的耦合深度，从而减小其对中心频率稳定度的影响，同时降低输出插损，提高输出功率。