CN104332688B - 一种新型0/π调制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型0π调制器，涉及通信、测控、雷达领域中的相控阵、智能天线的调制装置。它由介质板、巴伦、单刀双掷开关、开关驱动芯片、3dB电桥、屏蔽腔体、电缆座等部件组成。它采用了3dB电桥的方法来提高调制器的相位幅度平衡度。本发明还具有尺寸小、重量轻、结构可靠等特点，特别适用于小型化高相位幅度平衡度要求的调制器。

Description

一种新型0/π调制器

技术领域

本发明涉及通信、测控领域中的一种新型0/π调制器，特别适用于小型化、有较高相位幅度平衡度要求应用场合的0/π调制器。

背景技术

目前在通信测控及雷达领域中形成0/π调制器的有以下几种结构形式，但高相位幅度平衡度要求的小体积0/π调制器，在性能上均存在某种不足。

1、反射式鳍线0/π调制器，结构简单，只通过一个二极管的通断就可以控制相位调制，但是寄生调幅大，实现相位幅度搞平衡度较难。

2、加载线型鳍线0/π调制器，体积小易制造，但是设计的中心频点上实现较高的相位幅度平衡度，不适用于宽带设备。

3、分布式PIN型0/π调制器，可应用频段很宽，但是体积大、功率容量小，也不易实现高相位幅度平衡度。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种具有三个端口、结构简单而且具有高相位幅度平衡度的0/π调制器，并且本发明还具有很高的隔离度，极小的插入损耗结构尺寸小、重量轻、结构可靠等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种新型0/π调制器，包括第一电缆座1、第二电缆座2、第三电缆座3、巴伦4、单刀双掷开关5、开关驱动芯片6、3dB电桥7和介质板8，所述的巴伦4的输入端口与第一电缆座1的探针相连，巴伦4的两个输出端口分别与单刀双掷开关5的两个输入端口一一对应相连；单刀双掷开关5的输出端口与3dB电桥7的耦合端相连；单刀双掷开关5的控制端与开关驱动芯片6相连；第二电缆座2的探针与3dB电桥7的直通端相连，3dB电桥7的激励端与第三电缆座3的探针相连。

其中，所述的第一电缆座1、第二电缆座2和第三电缆座3采用标准SMA-KHD同轴电缆制作。

其中，所述的介质板8采用罗杰斯5880介质板材制作，有顶层、中间层和底层三层电路。

其中，还包括屏蔽腔体9，所述的屏蔽腔体9采用铝合金材料机械加工成腔体结构屏蔽盒，其顶部安装有腔体盖板，左侧壁上方安装有第一电缆座1，左侧壁下方安装有第三电缆座3，右侧壁下方与第三电缆座3相对位置安装有第二电缆座2，内部安装有介质板8，介质板8的底层与屏蔽腔体9底部接触。

其中，所述的单刀双掷开关5的型号为HMC347，开关驱动芯片6的型号为74HCT04。

本发明相比背景技术有如下优点：

1、本发明采3dB电桥7进行相位幅度调制，提高了相位幅度调制平衡度，并保证了很小的插入损耗。

2、本发明采3dB电桥7进行相位幅度调制，缩减了调制器的尺寸，减小了调制器的整体体积，使得这种调制器体积小重量轻。

3、本发明多数结构采用印制电路板，省去了集总元件，成本低、便于批量生产。

附图说明

图1是本发明安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，本发明提供一种新型0/π调制器，包括第一电缆座1、第二电缆座2、第三电缆座3、巴伦4、单刀双掷开关5、开关驱动芯片6、3dB电桥7、介质板8、屏蔽腔体9、电阻10和接地片11。

本发明由巴伦4、单刀双掷开关5、开关驱动芯片6和3dB电桥7构成高相位幅度平衡度的调制结构，完成本发明的高相位幅度平衡度的调制关键功能。巴伦4的输入端口与第一电缆座1的探针相连，巴伦4的两个输出端口分别与单刀双掷开关5的两个输入端口一一对应相连；单刀双掷开关5的输出端口通过微带线与3dB电桥7的耦合端相连，其作用是产生0°与180°的高精度相位幅度信号在不增加插入损耗的情况下实现高的隔离度，同时实现输入输出匹配；单刀双掷开关5的控制端与开关驱动芯片6相连，具体为单刀双掷开关5的接口a口与开关驱动芯片6的a口相连，单刀双掷开关5的接口b口与开关驱动芯片6的b口相连，其作用是控制通断频率；第二电缆座2的探针与3dB电桥7的直通端相连，3dB电桥7的激励端与第三电缆座3的探针相连。

巴伦4采用印制工艺印制在介质板8的顶层与中间层中，如图1所示，实线部分印制在顶层，虚线部分印制在中间层。

单刀双掷开关5、开关驱动芯片6和3dB电桥7印制在介质板8顶层。3dB电桥7的隔离端与地之间通过微带线印制有50Ω电阻10，接地片11与地相连。

本发明的屏蔽腔体9采用铝合金材料机械加工成腔体结构屏蔽盒。介质板8安装在屏蔽腔体9内，实施例介质板8采用罗杰斯5880介质板材制作，介质板8底面与屏蔽腔体9底部良好接触，以保证介质板8良好接地，屏蔽腔体9顶部安装腔体盖板，其作用是电磁屏蔽。

本发明的第一电缆座1安装在屏蔽腔体9左侧壁上方，第三电缆座3安装在屏蔽腔体9左侧壁下方，第二电缆座2安装在屏蔽腔体9右侧壁下方且与第三电缆座3相对。第一电缆座1、第二电缆座2和第三电缆座3均采用标准SMA-KHD同轴电缆制作。

本发明工作原理如下：

第二电缆座2端口输入信号时通过微带线到达3dB电桥7的直通端；第一电缆座1端口输入信号时，信号经过微带线、巴伦4和单刀双掷开关5到达3dB电桥7的耦合端，到达直通端和耦合端的信号经过3dB电桥7对信号进行调制处理，调制过的信号通过3dB电桥7的激励端经过微带线到达第三电缆座3端口直通传输，传输损耗很小，可忽略不计，完成高相位幅度平衡度的指标要求。

Claims (5)

1.一种新型0/π调制器，包括第一电缆座(1)、第二电缆座(2)、第三电缆座(3)和介质板(8)，其特征在于：还包括巴伦(4)、单刀双掷开关(5)、开关驱动芯片(6)和3dB电桥(7)；所述的巴伦(4)的输入端口与第一电缆座(1)的探针相连，巴伦(4)的两个输出端口分别与单刀双掷开关(5)的两个输入端口一一对应相连；单刀双掷开关(5)的输出端口与3dB电桥(7)的耦合端相连；单刀双掷开关(5)的控制端与开关驱动芯片(6)相连；第二电缆座(2)的探针与3dB电桥(7)的直通端相连，3dB电桥(7)的激励端与第三电缆座(3)的探针相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型0/π调制器，其特征在于：所述的第一电缆座(1)、第二电缆座(2)和第三电缆座(3)采用标准SMA-KHD同轴电缆制作。

3.根据权利要求1所述的一种新型0/π调制器，其特征在于：所述的介质板(8)采用罗杰斯5880介质板材制作，有顶层、中间层和底层三层电路。

4.根据权利要求1所述的一种新型0/π调制器，其特征在于：还包括屏蔽腔体(9)，所述的屏蔽腔体(9)采用铝合金材料机械加工成腔体结构屏蔽盒，其顶部安装有腔体盖板，左侧壁上方安装有第一电缆座(1)，左侧壁下方安装有第三电缆座(3)，右侧壁下方与第三电缆座(3)相对位置安装有第二电缆座(2)，内部安装有介质板(8)，介质板(8)的底层与屏蔽腔体(9)底部接触。

5.根据权利要求1所述的一种新型0/π调制器，其特征在于：所述的单刀双掷开关(5)的型号为HMC347，开关驱动芯片(6)的型号为74HCT04。