[其他]毫米波寬帶直接調頻器

無效

• 申請號: 87101170
• 申請日: 1987-12-12
• 公開（公告）號: CN87101170A
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 張棟國;劉寶慶
• 申請（專利權）人: 西北電訊工程學院
• 主分類號: H03C3/24
• 分類號: H03C3/24;H04B1/04
• 代理公司: 陜西省發明專利服務中心
• 代理人: 王品華

本發明涉及毫米波通信系統中發射機所用的一種調頻器。

目前，在現有的毫米波通信技術中，對于大容量通信系統，一般多采用中頻調制然后經上變頻來實現對發射載波振蕩的信息調制。例如美國AD報告A102303P8.10～8.11，Fig8.1·3.34-1，8.1.3.3.4-2中講的寬帶大容量通信機就是如此。在該通信機的調頻電路中需設置兩個振蕩器，兩個混頻器。四個濾波器，兩個放大器。其中調頻波的產生都需將已調制信號與本振信號混頻后，經濾波器濾去下邊帶，再經功放發射，如圖4所示。實際中由于這種濾波器的生產和調試比較困難，且部件多，因而采用該調頻方式往往會使設備的可靠性降低。又如法國湯姆遜公司生產的TM-440毫米波通信機則是采用在較低的微波頻率上調頻，然后經倍頻，濾波放大輸出。它要設置兩個振蕩器，一個倍頻器、一個濾波器，因而，其線路結構依然復雜，器材成本也高。

本發明的目的是提供一個線路更為簡單，而且與現有技術相比成本更低，設備可靠性高的毫米波寬帶直接調頻器。

實現本發明的方案是選用體效應管作為發射固態源，并根據體效應管特性設計出了適于寬帶工作的毫米波直接調制器。該調制器與發射固態源兩部分便構成了本發明的調頻器。該調頻器裝在一個10×4×6公分³的屏蔽盒內。

本發明其所以選用體效應管作為發射固態源，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阻特性，可以構成振蕩器。理論分析表明：當體效應管偏置在負阻區便會產生偶極疇，改變外加電壓就可以改變疇內及疇外電場分布，從而改變疇的漂移速度及相應的渡越時間，以改變振蕩頻率。經實測表明，體效應管振蕩頻率fo隨外加電壓u的變化在一定范圍內呈線性關系。由圖2可知，在靜態工作時，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，便可得到線性調頻特性。本發明正是根據這一原理設想在體效應管兩端加上直流電壓起振的同時，加入一定幅度的調制信號電壓，構成毫米波調頻器。但是，體效應管本身的兩個特點又制約該調制電壓不能簡單地直接加到體效應管上。一是該器件為一低阻器件，工作時，直流內阻僅有0.5～1Ω左右，動態內阻也僅有10Ω左右。這樣便出現對所有的調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。對此，本發明的解決方案是從體效應管本身的特性入手來設計調制電路。該調制電路為一寬帶射頻調制器，它包括相加器，功率放大器和頻率微調電路。其關鍵就在于將體效應管作為功率放大器的負載。經相加器來的調制信號加到功率放大器的基極，再經電流放大后加至體效應管振蕩器兩端。這樣既解決了由于體效應管低阻對調制信號短路的問題，又滿足了體效應管工作在大電流狀態的要求。因而實現了體效應管振蕩頻率的控制。

本發明的解決方案，可進一步用以下附圖和實施例說明。

圖1是本發明的原理方框圖。

圖2是本發明的線路圖。

圖3是體效應管的f～u關系曲線。

圖4是已有技術調頻方框圖