CN201290128Y - 一种单片毫米波矢量调制器 - Google Patents

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CN201290128Y CNU2008201405804U CN200820140580U CN201290128Y CN 201290128 Y CN201290128 Y CN 201290128Y CN U2008201405804 U CNU2008201405804 U CN U2008201405804U CN 200820140580 U CN200820140580 U CN 200820140580U CN 201290128 Y CN201290128 Y CN 201290128Y
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陈亚平
关亮中
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Abstract

本实用新型公开了一种单片毫米波矢量调制器，其特征在于，主要由用于产生两个正交通道的固定相位分离网络、实现相位和幅度变换的平衡调制电路，以及合成输出信号的功率分配合成器W组成，所述的固定相位分离网络与平衡调制电路相连，该平衡调制电路还与功率分配合成器W相连。本实用新型采用无源可逆模拟I－Q矢量调制设计，功能上有别于传统的多数矢量调制器，可同时实现矢量调制器的调幅和调相的功能，从而简化了电路结构和空间布局，在毫米波电路的应用中，节省了宝贵的空间资源，这样就使应用更加简单方便，成本也降到了最低。

Description

一种单片毫米波矢量调制器
技术领域
本实用新型涉及微波通讯领域，具体是指一种单片毫米波矢量调制器。
背景技术
矢量调制器作为一种可以同时控制微波信号幅度和相位的器件，在微波通讯领域中具有极其重要的作用。迄今为止，国内外用于毫米波通讯的矢量调制器的种类虽然很多，但这些矢量调制器一般都只能单独的实现调幅或调相的功能，而不能将调幅和调相的功能集于一体。目前，国外也出现了一种通过模拟延迟衰减I-Q矢量调制的方式来同时实现调幅和调相功能的毫米波矢量调制器，但利用这种方式来实现的毫米波矢量调制器在设计和实现工艺上还存在很大的风险，且技术也不够成熟；同时，在实现调相功能的时候都是向数字移相器方向发展，从而使得外电路变的极其复杂。因此，通过模拟延迟衰减I-Q矢量调制的方式来同时实现调幅和调相功能的毫米波矢量调制器在性能和功能上都极其不稳定，同时电路结构非常复杂、成本偏高，不能满足低成本、高精度、高性能的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种能同时实现调幅和调相功能，且性能稳定、结构简单、成本低廉的单片毫米波矢量调制器。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种单片毫米波矢量调制器，主要由用于产生两个正交通道的固定相位分离网络、实现相位和幅度变换的平衡调制电路，以及合成输出信号的功率分配合成器W组成，所述的固定相位分离网络依次与平衡调制电路及功率分配合成器W相连。
所述的固定相位分离网络由兰格耦合器K1及电阻R5组成，所述的兰格耦合器K1的1号引脚通过共面波导CPW成为整个单片毫米波矢量调制器的输入端，兰格耦合器K1的2号引脚经电阻R5后接地；所述的平衡调制电路为：兰格耦合器K2的1号引脚与兰格耦合器K1的3号引脚相连；兰格耦合器K2的4号引脚与场效应管T2的漏极相连，场效应管T2的源极接地，场效应管T2的栅极经电阻R1及电阻R2后与场效应管T1的栅极相连；电阻R1与电阻R2的接点与控制电压V1相连；场效应管T1的源极接地，场效应管T1的漏极与兰格耦合器K2的2号引脚相连；兰格耦合器K3的1号引脚与兰格耦合器K1的4号引脚相连，兰格耦合器K3的4号引脚与场效应管T4的漏极相连；场效应管T4的源极接地，场效应管T4的栅极经电阻R4、电阻R3后与场效应管T3的栅极相连；场效应管T3的漏极与兰格耦合器K3的2号引脚相连，场效应管T3的源极接地；电阻R3与电阻R4的连接点与控制电压V2相连；所述的兰格耦合器K2的3号引脚及兰格耦合器K3的3号引脚均与功率分配合成器W的两个输入端相连；所述的功率分配合成器W通过共面波导CPW成为整个单片毫米波矢量调制器的输出端。
为了更好的实现本实用新型，所述的功率分配合成器W采用威尔金森功率分配合成器(Wilkinson)，同时该威尔金森功率分配合成器由微带波导构成，其输出阻抗为50Ω；所述场效应管T1、T2、T3、T4均为高电子迁移率晶体管，其栅宽均为2*50μm，且均为无源冷FET管。同时，所述的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为5.6KΩ，电阻R5的阻值为50Ω。
本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)由于本实用新型采用无源可逆模拟I-Q矢量调制设计，其输出端阻抗和输入端阻抗相等，同时由于平衡调制电路采用的是无源对称电路，因此本实用新型的输入端和输出端可以互换；
(2)本实用新型不仅可以同时实现矢量调制器的调幅和调相的功能，简化了电路结构和空间布局，节省了宝贵的空间资源，而且使得应用更加简单方便，成本也降到了最低。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图；
图2为本实用新型的电路布局结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1、2所示，本实用新型的电路结构与该电路的布局结构完全相对应。其中，兰格耦合器K1及电阻R5构成了固定相位分离网络，其中，兰格耦合器K1的1号引脚(同相端)与共面波导CPW一起够成了整个单片毫米波矢量调制器的输入端(INPUT)，兰格耦合器K1的2号引脚(反相端)经阻值为50Ω的电阻R5后接地。
平衡调制电路由兰格耦合器K2、兰格耦合器K3，四个阻值均为5.6KΩ的电阻R1、R2、R3、R4，以及四个型号完全相同的场效应管T1、T2、T3、T4构成。所述的兰格耦合器K2的1号引脚(同相端)与兰格耦合器K1的3号引脚(反相端)相连，形成一个反相输入。由于每个兰格耦合器的反向端移相相位是90°，而同相端移相相位是0°。因此，兰格耦合器K1与兰格耦合器K2之间的相移为90°。兰格耦合器K2的4号引脚(同相端)与场效应管T2的漏极相连。场效应管T2的源极接地，场效应管T2的栅极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端经电阻R1后与场效应管T1的栅极相连，电阻R1与电阻R2的接点与控制电压V1相连。场效应管T1的源极接地，场效应管T1的漏极与兰格耦合器K2的2号引脚(反相端)相连。兰格耦合器K3的1号引脚(同相端)与兰格耦合器K1的4号引脚(同相端)相连，兰格耦合器K3的4号引脚(同相端)与场效应管T4的漏极相连，场效应管T4的源极接地。场效应管T4的栅极与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端经电阻R3后与场效应管T3的栅极相连。电阻R3与电阻R4的连接点还与控制电压V2相连。场效应管T3的漏极与兰格耦合器K3的2号引脚(反相端)相连，场效应管T3的源极接地。兰格耦合器K2的3号引脚(反向端)，以及兰格耦合器K3的3号引脚(反向端)均与功率合成器W的两个输入端相连，同时功率分配合成器W通过共面波导CPW成为整个单片矢量调制器的输出端(OUTPUT)。所述的功率分配合成器W采用威尔金森功率分配合成器，且该威尔金森功率分配合成器由微带波导构成，其输出阻抗为50Ω，用于实现对称阻抗匹配及功率等分。
由于本调制器的输入阻抗与输出阻抗均相等，同时平衡调制电路采用的是无源元件，因此本调制器的输入端与输出端可以进行可逆操作，即输入端可以作为输出端使用，而输出端也可以作为输入端使用。为了能更好的实现本实用新型，所述的场效应管T1、场效应管T2、场效应管T3及场效应管T4均为高电子迁移率晶体管(PHEMT)，其栅宽均为2*50μm，且均为无源冷FET管。
当传输信号从该单片矢量调制器的输入端(INPUT)进入后，经兰格耦合器K1会产生两个正交通道。其中每个通道分配一个单独的双相幅度调制器，通过调整I、Q端电压，即V1、V2的电压可以分别改变上下两组场效应管的阻抗，从而实现幅度的控制。同时，其中一个正交通道通过兰格耦合器K1、K2两次反相相移，相差为180°；另一个正交通道通过兰格耦合器K3及场效应管正变负实现从90°～270°相移。最后在输出端通过威尔金森功率分配合成器W，实现整个调相达到0°～360°，调幅达到0～—10dB的功能，将来自这些幅度调制器的输出信号合成在一起。
如上所述，便可较好的实现本实用新型。

Claims (5)

1、一种单片毫米波矢量调制器，其特征在于，主要由用于产生两个正交通道的固定相位分离网络、实现相位和幅度变换的平衡调制电路，以及合成输出信号的功率分配合成器W组成，所述的固定相位分离网络与平衡调制电路相连，该平衡调制电路还与功率分配合成器W相连。
2、根据权利要求1所述的一种单片毫米波矢量调制器，其特征在于，所述的固定相位分离网络由兰格耦合器K1及电阻R5组成，所述的兰格耦合器K1的1号引脚通过共面波导CPW成为整个单片毫米波矢量调制器的输入端，兰格耦合器K1的2号引脚经电阻R5后接地；所述的平衡调制电路为：兰格耦合器K2的1号引脚与兰格耦合器K1的3号引脚相连；兰格耦合器K2的4号引脚与场效应管T2的漏极相连，场效应管T2的源极接地，场效应管T2的栅极经电阻R1及电阻R2后与场效应管T1的栅极相连；电阻R1与电阻R2的接点与控制电压V1相连；场效应管T1的源极接地，场效应管T1的漏极与兰格耦合器K2的2号引脚相连；兰格耦合器K3的1号引脚与兰格耦合器K1的4号引脚相连，兰格耦合器K3的4号引脚与场效应管T4的漏极相连；场效应管T4的源极接地，场效应管T4的栅极经电阻R4、电阻R3后与场效应管T3的栅极相连；场效应管T3的漏极与兰格耦合器K3的2号引脚相连，场效应管T3的源极接地；电阻R3与电阻R4的连接点与控制电压V2相连；所述的兰格耦合器K2的3号引脚及兰格耦合器K3的3号引脚均与功率分配合成器W的两个输入端相连；所述的功率分配合成器W通过共面波导CPW成为整个单片毫米波矢量调制器的输出端。
3、根据权利要求1或2所述的一种单片毫米波矢量调制器，其特征在于，所述的功率分配合成器W采用威尔金森功率分配合成器，所述的威尔金森功率分配合成器由微带波导构成，其输出阻抗为50Ω。
4、根据权利要求2所述的一种单片毫米波矢量调制器，其特征在于，所述场效应管T1、T2、T3、T4均为高电子迁移率晶体管，其栅宽均为2*50μm，且均为无源冷FET管。
5、根据权利要求2所述的一种单片毫米波矢量调制器，其特征在于，所述的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为5.6KΩ，电阻R5的阻值为50Ω。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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