[其他]毫米波宽带直接调频器

说明书

本发明涉及毫米波通信系统中发射机所用的一种调频器。

目前，在现有的毫米波通信技术中，对于大容量通信系统，一般多采用中频调制然后经上变频来实现对发射载波振荡的信息调制。例如美国AD报告A102303P8.10～8.11，Fig8.1·3.34-1，8.1.3.3.4-2中讲的宽带大容量通信机就是如此。在该通信机的调频电路中需设置两个振荡器，两个混频器。四个滤波器，两个放大器。其中调频波的产生都需将已调制信号与本振信号混频后，经滤波器滤去下边带，再经功放发射，如图4所示。实际中由于这种滤波器的生产和调试比较困难，且部件多，因而采用该调频方式往往会使设备的可靠性降低。又如法国汤姆逊公司生产的TM-440毫米波通信机则是采用在较低的微波频率上调频，然后经倍频，滤波放大输出。它要设置两个振荡器，一个倍频器、一个滤波器，因而，其线路结构依然复杂，器材成本也高。

本发明的目的是提供一个线路更为简单，而且与现有技术相比成本更低，设备可靠性高的毫米波宽带直接调频器。

实现本发明的方案是选用体效应管作为发射固态源，并根据体效应管特性设计出了适于宽带工作的毫米波直接调制器。该调制器与发射固态源两部分便构成了本发明的调频器。该调频器装在一个10×4×6公分³的屏蔽盒内。

本发明其所以选用体效应管作为发射固态源，一是由于该器件的噪声小，二是由于该器件在一定电压条件下具有负阻特性，可以构成振荡器。理论分析表明：当体效应管偏置在负阻区便会产生偶极畴，改变外加电压就可以改变畴内及畴外电场分布，从而改变畴的漂移速度及相应的渡越时间，以改变振荡频率。经实测表明，体效应管振荡频率fo随外加电压u的变化在一定范围内呈线性关系。由图2可知，在静态工作时，电源偏置变化1伏，振荡频率fo将变化17.5MHz，若工作点选在f-u特性的直线部分，便可得到线性调频特性。本发明正是根据这一原理设想在体效应管两端加上直流电压起振的同时，加入一定幅度的调制信号电压，构成毫米波调频器。但是，体效应管本身的两个特点又制约该调制电压不能简单地直接加到体效应管上。一是该器件为一低阻器件，工作时，直流内阻仅有0.5～1Ω左右，动态内阻也仅有10Ω左右。这样便出现对所有的调制信号源都接近于短路而无法正常工作的情况。二是该器件一般工作在0.5～1A左右的大电流状态。对此，本发明的解决方案是从体效应管本身的特性入手来设计调制电路。该调制电路为一宽带射频调制器，它包括相加器，功率放大器和频率微调电路。其关键就在于将体效应管作为功率放大器的负载。经相加器来的调制信号加到功率放大器的基极，再经电流放大后加至体效应管振荡器两端。这样既解决了由于体效应管低阻对调制信号短路的问题，又满足了体效应管工作在大电流状态的要求。因而实现了体效应管振荡频率的控制。

本发明的解决方案，可进一步用以下附图和实施例说明。

图1是本发明的原理方框图。

图2是本发明的线路图。

图3是体效应管的f～u关系曲线。

图4是已有技术调频方框图