[发明专利]一种小型化Ka频段单通道调制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种小型化Ka频段单通道调制器，广泛应用于Ka频段单通道单脉冲跟踪系统中。

背景技术

单通道调制器是单通道单脉冲跟踪系统的重要部件，其主要功能是用低频信号对天线传来的差信号进行相位调制，再与和信号进行合成，形成包含有天线指向误差信息的单通道调幅信号。该信号经过下变频后，在跟踪接收机中只需要进行包络检波，即可得到与天线指向相关的误差电压。

以前的单通道调制器采用耦合器实现和、差信号的合成，多了一个无用的隔离端口，使用时隔离端口通常需要外接50Ω匹配负载，这样在实际使用中增加了器件，也增加了尺寸和重量；以前的单通道调制器输入、输出端口采用O-Ribbon同轴微带转接形式，端口驻波差，同时无法与波导馈线直接连接，需要额外增加波导同轴转换器；以前的单通道调制器需要键合金带进行指标调试，调试工作量大，指标一致性差，不适合批量化生产。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种小型化Ka频段单通道调制器，实现了与波导馈线无缝连接，改善了端口的驻波特性，实现了小型化、轻量化，便于实现批量化生产。

本发明的技术方案为：一种小型化Ka频段单通道调制器，包括第一波导微带转换模块、第二波导微带转换模块、Ka频段0/π调制器、Ka频段微带合路器和铝制壳体，所述第一波导微带转换模块、第二波导微带转换模块、Ka频段0/π调制器和Ka频段微带合路器封装在铝制壳体中；

第一波导微带转换模块：将天线传来的Ka频段差信号由矩形波导的TE₁₀模转换为微带线的准TEM模，并输出给Ka频段0/π调制器；

第二波导微带转换模块：将天线传来的Ka频段和信号由矩形波导的TE₁₀模转换为微带线的准TEM模，输出给Ka频段微带合路器；

Ka频段0/π调制器：将Ka频段差信号在两段电长度相差180°的微带线上交替传输，实现差信号的相位调制，并将调制后的Ka频段差信号输出给Ka频段微带合路器；

Ka频段微带合路器：完成Ka频段和、差两路信号的合并，实现Ka频段和、差信号的单通道传输。

所述Ka频段0/π调制器包括0°微带传输线、180°微带传输线、单刀双掷开关芯片S1、单刀双掷开关芯片S2、电容C1、电容C6、第一偏置电路、第二偏置电路、第一调制控制电路以及第二调制控制电路；

单刀双掷开关芯片S1的动端通过电容C1与第一波导微带转换模块输出的Ka频段差信号连接，单刀双掷开关芯片S1的一个不动端通过0°微带传输线与单刀双掷开关芯片S2的一个不动端连接，单刀双掷开关芯片S1的另一个不动端通过180°微带传输线与单刀双掷开关芯片S2的另一个不动端连接；单刀双掷开关芯片S2的动端与电容C6的一端连接，电容C6的另一端用于输出相位调整后的Ka频段差信号；

单刀双掷开关芯片S1的动端连接有第一偏置电路，单刀双掷开关芯片S2的动端连接有第二偏置电路，180°微带传输线通过第一调制控制电路与外部电源Vcc连接，0°微带传输线通过第二调制控制电路与外部电源Vee连接，Vcc和Vee为等幅反向的方波信号；

所述第一偏置电路包括电阻R1、电容C2和电感L1，电感L1的一端与单刀双掷开关芯片S1的动端连接，电感L1的另一端同时与电阻R1的一端以及电容C2的一端连接，电阻R1的另一端以及电容C2的另一端均接地；

第二偏置电路包括电阻R4、电容C5以及电感L4，电感L4的一端与单刀双掷开关芯片S2的动端连接，电感L4的另一端同时与电阻R4的一端以及电容C5的一端连接，电阻R4的另一端以及电容C5的另一端均接地；

第一调制控制电路包括电阻R3、电容C4以及电感L3，电感L3的一端与180°微带传输线连接，电感L3的另一端同时与电容C4的一端以及电阻R3的一端连接，电容C4的另一端接地，电阻R3的另一端连接外部电源Vcc；

第二调制控制电路包括电容C3、电阻R2以及电感L2，电感L2的一端与0°微带传输线连接，电感L2的另一端同时与电容C3的一端以及电阻R2的一端连接，电容C3的另一端接地，电阻R2的另一端连接外部电源Vee。