專利名稱:毫米波寬帶直接調(diào)頻器的制作方法
本發(fā)明涉及毫米波通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)所用的一種調(diào)頻器。
目前，在現(xiàn)有的毫米波通信技術(shù)中，對于大容量通信系統(tǒng)，一般多采用中頻調(diào)制然后經(jīng)上變頻來實現(xiàn)對發(fā)射載波振蕩的信息調(diào)制。例如美國AD報告A102303P8.10～8.11，F(xiàn)ig8.1·3.34-1，8.1.3.3.4-2中講的寬帶大容量通信機(jī)就是如此。在該通信機(jī)的調(diào)頻電路中需設(shè)置兩個振蕩器，兩個混頻器。四個濾波器，兩個放大器。其中調(diào)頻波的產(chǎn)生都需將已調(diào)制信號與本振信號混頻后，經(jīng)濾波器濾去下邊帶，再經(jīng)功放發(fā)射，如圖4所示。實際中由于這種濾波器的生產(chǎn)和調(diào)試比較困難，且部件多，因而采用該調(diào)頻方式往往會使設(shè)備的可靠性降低。又如法國湯姆遜公司生產(chǎn)的TM-440毫米波通信機(jī)則是采用在較低的微波頻率上調(diào)頻，然后經(jīng)倍頻，濾波放大輸出。它要設(shè)置兩個振蕩器，一個倍頻器、一個濾波器，因而，其線路結(jié)構(gòu)依然復(fù)雜，器材成本也高。
本發(fā)明的目的是提供一個線路更為簡單，而且與現(xiàn)有技術(shù)相比成本更低，設(shè)備可靠性高的毫米波寬帶直接調(diào)頻器。
實現(xiàn)本發(fā)明的方案是選用體效應(yīng)管作為發(fā)射固態(tài)源，并根據(jù)體效應(yīng)管特性設(shè)計出了適于寬帶工作的毫米波直接調(diào)制器。該調(diào)制器與發(fā)射固態(tài)源兩部分便構(gòu)成了本發(fā)明的調(diào)頻器。該調(diào)頻器裝在一個10×4×6公分3的屏蔽盒內(nèi)。
本發(fā)明其所以選用體效應(yīng)管作為發(fā)射固態(tài)源，一是由于該器件的噪聲小，二是由于該器件在一定電壓條件下具有負(fù)阻特性，可以構(gòu)成振蕩器。理論分析表明當(dāng)體效應(yīng)管偏置在負(fù)阻區(qū)便會產(chǎn)生偶極疇，改變外加電壓就可以改變疇內(nèi)及疇外電場分布，從而改變疇的漂移速度及相應(yīng)的渡越時間，以改變振蕩頻率。經(jīng)實測表明，體效應(yīng)管振蕩頻率fo隨外加電壓u的變化在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。由圖2可知，在靜態(tài)工作時，電源偏置變化1伏，振蕩頻率fo將變化17.5MHz，若工作點選在f-u特性的直線部分，便可得到線性調(diào)頻特性。本發(fā)明正是根據(jù)這一原理設(shè)想在體效應(yīng)管兩端加上直流電壓起振的同時，加入一定幅度的調(diào)制信號電壓，構(gòu)成毫米波調(diào)頻器。但是，體效應(yīng)管本身的兩個特點又制約該調(diào)制電壓不能簡單地直接加到體效應(yīng)管上。一是該器件為一低阻器件，工作時，直流內(nèi)阻僅有0.5～1Ω左右，動態(tài)內(nèi)阻也僅有10Ω左右。這樣便出現(xiàn)對所有的調(diào)制信號源都接近于短路而無法正常工作的情況。二是該器件一般工作在0.5～1A左右的大電流狀態(tài)。對此，本發(fā)明的解決方案是從體效應(yīng)管本身的特性入手來設(shè)計調(diào)制電路。該調(diào)制電路為一寬帶射頻調(diào)制器，它包括相加器，功率放大器和頻率微調(diào)電路。其關(guān)鍵就在于將體效應(yīng)管作為功率放大器的負(fù)載。經(jīng)相加器來的調(diào)制信號加到功率放大器的基極，再經(jīng)電流放大后加至體效應(yīng)管振蕩器兩端。這樣既解決了由于體效應(yīng)管低阻對調(diào)制信號短路的問題，又滿足了體效應(yīng)管工作在大電流狀態(tài)的要求。因而實現(xiàn)了體效應(yīng)管振蕩頻率的控制。
本發(fā)明的解決方案，可進(jìn)一步用以下附圖和實施例說明。
圖1是本發(fā)明的原理方框圖。
圖2是本發(fā)明的線路圖。
圖3是體效應(yīng)管的f～u關(guān)系曲線。
圖4是已有技術(shù)調(diào)頻方框圖圖2為本發(fā)明所設(shè)計的毫米波寬帶調(diào)頻器的最佳實施方案。該電路中包括了由電位器W1，電容C1，電位器W2，電容C2和電位器W3，電容C3構(gòu)成的三路信號相加器。其中C1、C2、C3均為隔直流電容。通過相加器使三路不同的信號相加后合成為一個基帶信號。圖2電路中的三極管BG2、BG3組成功率放大器。使體效應(yīng)管振蕩器Q、S、C接在BG3的發(fā)射極既作為功率放大器的負(fù)載又作為發(fā)射固態(tài)源，并與寬帶射頻調(diào)制器一起構(gòu)成寬帶調(diào)頻器。從相加器輸出的基帶信號經(jīng)放大器功率放大，再對毫米波振蕩進(jìn)行調(diào)制。產(chǎn)生毫米波頻率調(diào)制信號，經(jīng)隔離器送天線輻射出去。圖2電路中還包括了由三極管BG1、電阻R2、二極管D1，電阻R3構(gòu)成的頻率微調(diào)電路。調(diào)整R2可改變BG1基極電壓及集電極電壓也就是通過BG2、BG3改變體效應(yīng)振蕩管的工作偏壓，實現(xiàn)對振蕩頻率的微調(diào)。圖2電路中的C4、C5為信號耦合電容，C6為高頻濾波電容。電阻R4為相加器的負(fù)載，分別與電位器W1、W2、W3組成分壓器。
本發(fā)明的實施例是一個為8mm波通信機(jī)設(shè)計的寬帶調(diào)頻器。該調(diào)頻器的輸入信號包括TV全電視信號，對6.5MHz副載波調(diào)頻的伴音信號和對7.5MHz副載波調(diào)頻的12路載波電話三種信號?？紤]到固態(tài)振蕩器調(diào)制特性的線性部分有一定限制，因此，為防止或減少調(diào)制過程中因非線性而產(chǎn)生的交調(diào)干擾。本發(fā)明在最佳實施例中注意到了應(yīng)對輸入相加器的三路信號的幅度以適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行控制。實際中控制6.5MHz、7.5MHz兩個副載波的幅度約小于標(biāo)準(zhǔn)全電視信號幅度的1/3為佳。如果太大將會造成伴音干擾圖象的現(xiàn)象。該幅度比例的控制是通過調(diào)整相加器中的W1、W2、W3三個電位器實現(xiàn)的。即控制三路輸入信號幅度的分壓比，再從屏幕的主觀評價中得出最佳的比例關(guān)系。為了避免體效應(yīng)管因電壓過低出現(xiàn)跳?，F(xiàn)象。該管的工作點應(yīng)選在廠家出廠時推薦的工作條件范圍內(nèi)。一般在相加器輸出端得到300mv左右的合成基帶信號，就能滿足固態(tài)源的線性調(diào)制要求。
本發(fā)明由于采用直接調(diào)頻技術(shù)，且將發(fā)射固態(tài)源兼作功放管的負(fù)載，無需混頻，本振，濾波等電路。因而線路結(jié)構(gòu)簡單，降低了設(shè)備成本，提高了系統(tǒng)可靠性和易于維護(hù)性。
權(quán)利要求
1.一種包括調(diào)制器和發(fā)射固態(tài)源的毫米波寬帶調(diào)頻器，其特征在于調(diào)制器是由相加器，功率放大器，頻率微調(diào)電路構(gòu)成，而發(fā)射固態(tài)源選用體效應(yīng)管并將該管連接在電流放大管BG2的發(fā)射極，既作功率放大的負(fù)載又作固態(tài)源振蕩器，從相加器輸出的基帶信號加到功放管的基極，經(jīng)電流放大后加到體效應(yīng)管振蕩器的兩端，從而實現(xiàn)頻率調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的調(diào)頻器，其特征在于調(diào)整相加器的三路輸入信號幅值的分壓比是控制6.5MHz，7.5MHz兩個副載波的幅度為標(biāo)準(zhǔn)全電視信號幅度的1/3。
專利摘要
本發(fā)明涉及毫米波寬帶調(diào)頻器。
文檔編號H03C3/00GK87101170SQ87101170
公開日1988年12月7日 申請日期1987年12月12日
發(fā)明者張棟國, 劉寶慶 申請人:西北電訊工程學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan