專利名稱：固體毫米波頻率調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波激射器，更具體地說是涉及一種固體毫米波頻率調(diào)制器。
現(xiàn)有的固體毫米波頻率調(diào)制器最常見的主要有(1)將基帶信號直接疊加到毫米波耿氏振蕩器的偏置電路上的壓控調(diào)制器；(2)是倍頻率式調(diào)制器；(3)是功率上變頻器結(jié)構(gòu)的調(diào)制器。這幾種毫米波調(diào)制器所存在主要缺陷是中心頻率穩(wěn)定度差；電路損耗大、效率低，尤其是倍頻鏈式調(diào)制器，隨著倍頻次數(shù)的增加效率將進一步降低。日本電子通信學(xué)會宮內(nèi)一洋、山本平一先生1981年編著的《通信用微波電路》一書的第277頁披露了一種上變頻式毫米波調(diào)制器，它將已進行寬帶調(diào)頻的中頻信號加到毫米波變?nèi)莨苌?，利用變?nèi)莨艿姆蔷€性使毫米波高穩(wěn)源輸出頻率與已調(diào)頻的中頻產(chǎn)生諧波混合，然后通過毫米波濾波器濾波輸出寬帶毫米波調(diào)頻信號。這種毫米調(diào)制器具有頻帶寬、中心頻率穩(wěn)定的優(yōu)點，但是由于其高Q腔耿氏振蕩器輸出的毫米波信號主要是通過環(huán)行器直接加到變?nèi)莨茈娐飞?，再通過毫米波濾波輸出的，因此不僅信號插入損耗大、效率低、容易產(chǎn)生交調(diào)干擾，而且必須設(shè)置中頻調(diào)頻電路、濾波電路和功放電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本實用新型公開一種中心頻率穩(wěn)定、效率高的改進型毫米波寬帶調(diào)制器，旨在簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案主要包括變?nèi)莨苷{(diào)諧器、高Q腔穩(wěn)頻振蕩器、耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊、Y結(jié)環(huán)行器以及通過隔離器與耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊相聯(lián)的輸出波導(dǎo)，其特征是所述的變?nèi)莨苷{(diào)諧器、高Q腔穩(wěn)振蕩器、耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊按Y結(jié)環(huán)行器的環(huán)行方向順序安裝在Y結(jié)環(huán)行器的三個端口上。
由于本實用新型使用Y結(jié)環(huán)行器作變?nèi)莨苷{(diào)諧器、高Q腔穩(wěn)頻振蕩器和輸出端口之間的耦合器件，同時在輸出波導(dǎo)與Y結(jié)環(huán)行器之間設(shè)有耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊，從而使本實用新型工作在最佳狀態(tài)，因此本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅中心頻率穩(wěn)定度可以與上述的日本同類產(chǎn)品相媲美，而且結(jié)構(gòu)大為簡化，造價大幅度降低；交調(diào)干擾小，調(diào)試方便；效率高，輸出功率大，無須增設(shè)功率放大級。另外本實用新型的應(yīng)用前景廣闊，在毫米波通信系統(tǒng)中既可作寬帶頻率調(diào)制器，又可作毫米波寬帶調(diào)頻發(fā)射源。
以下結(jié)合附圖和一個優(yōu)選實施例對本實用新型進行詳細描述，以便公眾進一步了解本實用新型的上述目的和效果，掌握本實用新型的實施技術(shù)手段，但本實用新型不受所述實施例限制。


圖1為本實用新型一種具體實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1所示實施方案的等效電路圖。
圖3為圖1所示實施方案的簡化等效電路圖。
實施例參照圖1，在Y結(jié)環(huán)行器(1)的三個端口上按其環(huán)行方向順序直接安裝上移相片(6)、耿氏二極管(4)和主振腔(3)構(gòu)成的負阻振蕩器、由反射系數(shù)調(diào)節(jié)螺釘(5)和耦合塊(9)構(gòu)成的耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊；再在移相片(6)的另一面設(shè)置由帶變?nèi)莨?8)的變?nèi)菡{(diào)諧腔(7)和短路塊(12)構(gòu)成的變?nèi)莨苷{(diào)諧器；在主振腔(3)的另一面設(shè)置高Q腔(2)構(gòu)成高Q腔穩(wěn)頻振蕩器；在耦合塊(9)的另一面通過隔離器(10)聯(lián)接輸出波導(dǎo)(11)。
參照圖1，耦合塊(9)上所設(shè)置的反射系數(shù)調(diào)節(jié)螺釘(5)進入耦合塊(9)的深度是可以調(diào)節(jié)的；在Y結(jié)環(huán)行器(1)和變?nèi)菡{(diào)諧腔(7)之間所設(shè)的移相片(6)的厚度是可調(diào)的。
以下結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型的工作原理及調(diào)試要領(lǐng)進行進一步詳細描述。
參照圖2和圖1，高Q腔(2)等效為由Rs、Cs、Ls構(gòu)成的品質(zhì)因數(shù)為Qs的諧振回路；高Q腔(2)與主振腔(3)之間的耦合深度等效為一個耦合系數(shù)為K的理想變壓器和長度為L1的傳輸線；GD是主振腔(3)上所設(shè)耿氏二極管(4)的等效電導(dǎo)；由耦合塊(9)和反射系數(shù)調(diào)節(jié)螺釘(5)構(gòu)成的耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊等效為一個電容Cf；隔離器(10)等效為一個電抗等于波導(dǎo)傳輸線電抗YC的匹配負載；移相片(6)等效為長度為L2的傳輸線；變?nèi)莨?8)等效為電容Cj(V)，其容量受基帶信號V控制；QT是變?nèi)菡{(diào)諧腔(7)的等效Q值。
圖2可以進一步簡化如圖(3)所示的電路，根據(jù)振蕩理論可知，當Ys〔Qs、K、L1〕＋YT〔 f、L2、QT、Cj(V)〕－GD＝0時電路產(chǎn)生振蕩。
參照圖1和圖2，調(diào)試過程中，首先調(diào)整L1的長度，使耿氏二極管負阻振蕩器(3、4)振蕩在高Q腔(2)的諧振頻率上。由振蕩理論可知，此時高Q腔穩(wěn)頻振蕩器可以獲得較高的中心頻率穩(wěn)定度。然后調(diào)整反射系數(shù)調(diào)節(jié)螺釘(5)進入波導(dǎo)深度，即改變耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊的等效電容Cf，從而改變 f值；再調(diào)整移相片(6)的厚度，可改變基帶信號峰－－峰值頻偏。在取得一定的頻偏時，應(yīng)盡量減小反射系數(shù)調(diào)節(jié)螺釘(5)進入波導(dǎo)深度，以減小變?nèi)莨苷{(diào)諧器與耿氏二極管負阻振蕩器之間的耦合深度，從而減小其對中心頻率穩(wěn)定度的影響，同時降低輸出插損，提高輸出功率。
權(quán)利要求1.一種固體毫米波頻率調(diào)制器，主要包括變?nèi)莨苷{(diào)諧器(6、7、8、12)、高Q腔穩(wěn)頻振蕩器(2、3、4)、耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊(5、9)、Y結(jié)環(huán)行器(1)以及通過隔離器(10)與耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊(5、9)相聯(lián)的輸出波導(dǎo)(11)，其特征在于所述的變?nèi)莨苷{(diào)諧器(6、7、8、12)、高Q腔穩(wěn)頻振蕩(2、3、4)耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊(5、9)按Y結(jié)環(huán)行器(1)的環(huán)行方向順序安裝在Y結(jié)環(huán)行器(1)的三個端口上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體毫米波頻率調(diào)制器，其特征在于耦合塊(9)上所設(shè)置的反射系數(shù)調(diào)節(jié)螺釘(5)進入耦合塊(9)的深度是可以調(diào)節(jié)的；在Y結(jié)環(huán)行器(1)和變?nèi)菡{(diào)諧腔(7)之間所設(shè)的移相片(6)的厚度是可調(diào)的。
專利摘要本實用新型提供一種固體毫米波調(diào)制器，其技術(shù)解決方案的特征在于變?nèi)莨苷{(diào)諧器(6、7、8、12)、高Q腔穩(wěn)頻振蕩器(2、3、4)、耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊(5、9)按Y結(jié)環(huán)行器(1)的環(huán)行方向順序安裝在Y結(jié)環(huán)行器(1)的三個端口上。由于本實用新型使用Y結(jié)環(huán)行器(1)作變?nèi)莨苷{(diào)諧器、高Q腔穩(wěn)頻振蕩器和輸出端口之間的耦合器件，同時在輸出波導(dǎo)(11)與Y結(jié)環(huán)行器(1)之間設(shè)有耦合系數(shù)調(diào)節(jié)塊，因此可使本實用新型工作在最佳狀態(tài)。
文檔編號H01S1/00GK2155635SQ9320085
公開日1994年2月9日 申請日期1993年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月9日
發(fā)明者葛家龍, 杜諄明, 羅暢安, 鄧杰, 陳少應(yīng), 張亞東 申請人:機械電子工業(yè)部第三十八研究所