TWI641212B - Reflective modulator and its application - Google Patents

Abstract

本發明係為一種使用PIN二極體作為反射調變器，並以反射式偏移器作為電路架構，應用於信號調變器，藉此，反射式調變器使用PIN二極體作為反射性負載，可減少電路的插入損耗並提高線性度，也可以達到良好的調變品質及寬頻效果

Description

反射調變器及其應用

本發明係關於一種反射調變器，特別是關於使用PIN二極體之反射調變器及其應用。

二進制相位調變器(Binary Phase Shift Keying,BPSK)常應用於許多通訊系統當中，例如分碼多重進接(Code Division Multiple Access,CDMA)、無線射頻識別系統(Radio Frequency Identification,RFID)及藍芽系統，在傳統低實現方法，可使用吉伯特(Gilbert)和次諧波吉伯特結構達成轉換增益和較佳的本地振盪至射頻端隔離度，但通常需要較高的直流功率消耗和本地振盪驅動功率，此外，也可使用二極體混波器進行開發，但需要更高的本地振盪驅動功率，次諧波本地振盪驅動架構雖然可以大幅解決本地振盪至射頻端隔離度不佳問題，但所需驅動功率也大幅提升，造成實用性變低；在毫米波設計上，高本地振盪驅動功率是一大缺點，因為高射頻功率取得並不是一件容易的事，在低驅動功率研究上，可使用磷化銦(InP)製程進行開發，但該製程技術昂貴，且不易 取得，另外，也可使用加入直流偏壓於二極體混波器上進一步降低驅動功率，但線性度會變差。

在高速數位發射機上，一個高線性度正交調變器是一個必要的元件，尤其應用於複雜調變形式應用上。如高階正交振幅調變(n-QAM)和正交頻率多工調變(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)，其傳輸系統性能大部分會被載波及旁波抑制量限制住，大部分正交調變器仍採用環形二極體或吉伯特結構完成設計，以達成高隔離度及優良的贅頻抑制(spurious suppression)效果。

相位調變器在數位調變系統當中是相當重要的一環，其中關鍵的特性在於RF頻寬、調變頻寬、本地振盪驅動功率及調變精確度，相位調變器可分為吉伯特混波器、二極體混波器及反射式等幾種電路架構，使用吉伯特混波器架構的調變器優點為具有較低的損耗、較高的諧波抑制以及較高的隔離度，但缺點為操作頻率較低，通常只能操作於10-GHz以下，且容易有直流功率消耗，而以二極體混波器架構設計的調變器則需要較高的本地振盪訊號驅動功率。反射式調變器對於製程變化造成的相位及振幅誤差影響較低，且能夠有較寬的操作頻寬及較低的本地振盪訊號驅動功率，但有隔離度較低的缺點，而由於反射式調變器使用到較多被動電路，像是巴倫(balun)或耦合器(coupler)，因此在電路面積方面相當受到操作頻率的影響。

為解決本地振盪驅動功率過高問題，現今已有許多文獻介紹傳統的反射式二進制相位調變器，而大部分都是使用HEMT製程實現，也有某些文獻提出以異質接面雙載子電晶體(Heterojunction Bipolar Transistor,HBT)製程實現；以HEMT設計的相位調變器缺點為需要用負偏壓來操控，而其他傳統的反射式相位調變器也有隔離度較差的缺點。為了改善隔離度，有文獻提出以互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)設計，但由於金屬及基板材質的關係，以CMOS實現的調變器會有插入損耗較大的缺點。

隨著資料率以及調變複雜度的增加，正交調變器在使用較複雜的調變系統中是非常重要的部分，許多文獻已經提出不同種類的調變器架構應用於毫米波頻段，例如使用冷模態元件(Cold-mode Device)設計反射式相位偏移器，以反射式相位偏移器設計的調變器能夠達到較低的轉換損耗及驅動功率，線性度較差，且在振幅調便操作時經常需要有基頻訊號功率大小的調整。以雙平衡混頻器設計的調變器可同時當作解調變器來使用，因此應用於收發機時有減少成本的優點，但也相對帶來面積較大的缺點。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於提供一種使用PIN二極體作為反射調變器，並以反射式偏移 器作為電路架構，應用於信號調變器，改善前面所敘述的缺點，藉此，反射式調變器使用PIN二極體作為反射性負載，可減少電路的插入損耗並提高線性度，也可以達到良好的調變品質及寬頻效果。

為了達到上述目的，根據本發明提出之一方案，提供一種反射調變器，包括：一耦合器，具有一輸入端、一輸出端、一第一負載端和一第二負載端，該輸入端用於接收一輸入信號，該輸出端用於輸出一輸出信號；一第一二極體；一第二二極體；一第一直流阻隔單元，連接在該第一二極體和該耦合器的該第一負載端之間，用於直流阻斷；及一第二直流阻隔單元，連接在該第二二極體和該耦合器的該第二負載端之間，用於直流阻斷；其中一訊息信號被輸入到該第一直流阻隔單元和該第二直流阻隔單元，以操作該第一二極體和該第二二極體的狀態。

本發明之反射調變器，其中，當該訊息信號足夠大時，該第一二極體和該第二二極體可導通，並且當該訊息信號不夠大時，該第一二極體和該第二二極體可截止。

本發明之反射調變器，其中，該第一直流阻隔單元可包括一第一電容及一第一電阻，該第二直流阻隔單元可包含一第二電容及一第二電阻，該第一電容連接於該第一二極體與該耦合器的該第一負載端之間以阻斷直流電，該第一電阻連接該第一電容和該第一二極體，該第二電容連接於該 第二二極體和該耦合器的該第二負載端之間以阻斷直流電，該第二電阻連接該第二電容和該第二二極體。

本發明之反射調變器，其中，該第一二極體和該第二二極體可由多個PIN二極體實現。

本發明之反射調變器，其中，該輸入信號可由一本地振盪器生成，並且該輸出信號可用於射頻。

本發明提出之另一方案，一種二相位移鍵(BPSK)調變器，包括：一巴倫(balun)，具有一第一導體、一第二導體、一第三導體和一第四導體，該第一導體和該第二導體連接並被用於在相反的方向上具有相等的電流，該第三導體的一端磁耦合到該第一導體，該第三導體的另一端接地，該第四導體的一端磁耦合到該第二導體，該第四導體的另一端接地；一第一反射調變器，該第一反射調變器的一第一輸入端連接到該第三導體；一第二反射調變器，該第二反射調變器的一第二輸入端連接到該第四導體；一功率組合器，連接到該第一反射調變器的一第一輸出端和該第二反射調變器的一第二輸出端；其中一第一訊息信號輸入到該第一反射調變器，一第二訊息信號輸入到該第二反射調製器，該第一訊息信號和該第二訊息信號是一對差分信號；其中該第一反射調變器具有一第一耦合器、一第一二極體、一第二二極體、一第一直流阻隔單元及一第二直流阻隔單元，該第一耦合器具有一第一輸入端、一第一輸出端、一第一負載端和一第二負 載端，該第一輸入端用於接收一輸入信號，該第一輸出端用於輸出一輸出信號，該第一訊息信號被輸入到該第一直流阻隔單元和該第二直流阻隔單元，以操作該第一二極體和該第二二極體的狀態；其中該第二反射調變器具有一第二耦合器、一第三二極體、一第四二極體、一第三直流阻隔單元及一第四直流阻隔單元，該第二耦合器具有一第二輸入端、一第二輸出端、一第三負載端和一第四負載端，該第二輸入端用於接收另一輸入信號，第二輸出端用於輸出另一輸出信號，第二訊息信號被輸入到第三直流阻隔單元和第四直流阻隔單元，以操作第三二極體和第四二極體的狀態。

本發明之BPSK調變器，其中，當該第一訊息信號足夠大時，該第一二極體和該第二二極體可導通，並且當該第一訊息信號不夠大時，該第一二極體和該第二二極體可截止；當該第二訊息信號足夠大時，該第三二極體和該第四二極體可導通，並且當該第二訊息信號不夠大時，該第三二極體和該第四二極體可截止。

本發明之BPSK調變器，其中，該第一直流阻隔單元可包括一第一電容及一第一電阻，該第二直流阻隔單元可包含一第二電容及一第二電阻，該第一電容連接於該第一二極體與該第一耦合器的該第一負載端之間以阻斷直流電，該第一電阻連接該第一電容和該第一二極體，該第二電容連接於該第二二極體和該第二耦合器的該第二負載端之間以阻 斷直流電，該第二電阻連接該第二電容和該第二二極體。

本發明之BPSK調變器，其中，該第三直流阻隔單元可包括一第三電容及一第三電阻，該第四直流阻隔單元可包含一第四電容及一第四電阻，該第三電容連接於該第三二極體與該第二耦合器的該第三負載端之間以阻斷直流電，該第三電阻連接該第三電容和該第三二極體，該第四電容連接於該第四二極體和該第二耦合器的該第四負載端之間以阻斷直流電，該第四電阻連接該第四電容和該第四二極體。

本發明之BPSK調變器，其中，該第一至第四二極體可由多個PIN二極體實現。

本發明之BPSK調變器，其中，該等輸入信號可由一本地振盪器產生並輸入到巴隆而形成，並且可從該功率合成器輸出用於射頻的一輸出信號。

本發明之BPSK調變器，其中，該BPSK調變器可被集成在單片微波集成電路中。

本發明提出之另一方案，一種正交調變器，包括：一威爾金森功率分配器，具有一功率輸入端、一第一功率輸出端和一第二功率輸出端；一第一BPSK調變器，連接到該威爾金森功率分配器的該第一功率輸出端；一第二BPSK調變器，連接到該威爾金森功率分配器的該第二功率輸出端；及一朗格(Lange)耦合器，連接到該第一BPSK調變器和該第二BPSK調變器，用於接收一第一輸出信號和一第二輸出信號， 其中一第一訊息信號及一第二訊息信號輸入至該第一BPSK調變器，一第三訊息信號及一第四訊息信號輸入至該第二BPSK調變器，一第一BPSK調變器根據該第一訊息信號、該第二訊息信號及該威爾金森功率分配器的輸入來產生該第一輸出信號，該第二BPSK調變器根據該第三訊息信號、該第四訊息信號及該威爾金森功率分配器的輸入來產生該第二輸出信號，其中該第一BPSK調變器包括一第一巴倫(balun)、一第一反射調變器、一第二反射調變器及一第一功率組合器，該第一巴隆具有一第一導體、一第二導體、一第三導體和一第四導體，該第一導體和該第二導體連接並被用於在相反的方向上具有相等的電流，該第三導體的一端磁耦合到該第一導體，該第三導體的另一端接地，該第四導體的一端磁耦合到該第二導體，該第四導體的另一端接地，該第一反射調變器的一第一輸入端連接到該第三導體，該第二反射調變器的一第二輸入端連接到該第四導體，該第一功率組合器連接到該第一反射調變器的一第一輸出端和該第二反射調變器的一第二輸出端，其中該第二BPSK調變器包括一第二巴倫(balun)、一第三反射調變器、一第四反射調變器及一第二功率組合器，該第二巴隆具有一第五導體、一第六導體、一第七導體和一第八導體，該第五導體和該第六導體連接並被用於在相反的方向上具有相等的電流，該第七導體的一端磁耦合到該第五導體，該第七導體的另一端接地，該第八導體的一端磁 耦合到該第六導體，該第八導體的另一端接地，該第三反射調變器的一第三輸入端連接到該第七導體，該第四反射調變器的一第四輸入端連接到該第八導體，該第二功率組合器連接到該第三反射調變器的一第三輸出端和該第四反射調變器的一第四輸出端，其中該第一反射調變器具有一第一耦合器、一第一二極體、一第二二極體、一第一直流阻隔單元及一第二直流阻隔單元，該第一耦合器具有一第一輸入端、一第一輸出端、一第一負載端和一第二負載端，該第一輸入端用於接收一第一輸入信號，該第一輸出端用於輸出一第一輸出信號，該第一訊息信號被輸入到該第一直流阻隔單元和該第二直流阻隔單元，以操作該第一二極體和該第二二極體的狀態；其中該第二反射調變器具有一第二耦合器、一第三二極體、一第四二極體、一第三直流阻隔單元及一第四直流阻隔單元，該第二耦合器具有一第二輸入端、一第二輸出端、一第三負載端和一第四負載端，乾第二輸入端用於接收一第二輸入信號，該第二輸出端用於輸出一第二輸出信號，該第二訊息信號被輸入到該第三直流阻隔單元和該第四直流阻隔單元，以操作該第三二極體和該第四二極體的狀態；其中該第三反射調變器具有一第三耦合器、一第五二極體、一第六二極體、一第五直流阻隔單元及第一六直流阻隔單元，該第三耦合器具有一第三輸入端、一第三輸出端、一第五負載端和一第六負載端，該第三輸入端用於接收一第三輸入信號， 該第三輸出端用於輸出一第三輸出信號，該第三訊息信號被輸入到該第五直流阻隔單元和該第六直流阻隔單元，以操作該第五二極體和該第六二極體的狀態；其中該第四反射調變器具有一第四耦合器、一第七二極體、一第八二極體、一第七直流阻隔單元及一第八直流阻隔單元，該第四耦合器具有一第四輸入端、一第四輸出端、一第七負載端和一第八負載端，該第四輸入端用於接收一第四輸入信號，該第四輸出端用於輸出一第四輸出信號，該第四訊息信號被輸入到該第七直流阻隔單元和該第八直流阻隔單元，以操作該第七二極體和該第八二極體的狀態。

本發明之正交調變器，其中，當該第一訊息信號足夠大時，該第一二極體和該第二二極體可導通，並且當該第一訊息信號不夠大時，該第一二極體和該第二二極體可截止；當該第二訊息信號足夠大時，該第三二極體和該第四二極體可導通，並且當該第二訊息信號不夠大時，該第三二極體和該第四二極體可截止；當該第三訊息信號足夠大時，該第五二極體和該第六二極體可導通，並且當該第三訊息信號不夠大時，該第五二極體和該第六二極體可截止；及當該第四訊息信號足夠大時，該第七二極體和該第八二極體可導通，並且當該第四訊息信號不夠大時，該第七二極體和該第八二極體可截止。

本發明之正交調變器，其中，該第一直流阻隔單 元可包括一第一電容及一第一電阻，該第二直流阻隔單元可包含一第二電容及一第二電阻，該第一電容連接於該第一二極體與該第一耦合器的該第一負載端之間以阻斷直流電，該第一電阻連接該第一電容和第一二極體，該第二電容連接於該第二二極體該和第二耦合器的該第二負載端之間以阻斷直流電，該第二電阻連接該第二電容和該第二二極體；該第三直流阻隔單元可包括一第三電容及一第三電阻，該第四直流阻隔單元可包含一第四電容及一第四電阻，該第三電容連接於該第三二極體與該第二耦合器的該第三負載端之間以阻斷直流電，該第三電阻連接該第三電容和該第三二極體，該第四電容連接於該第四二極體和該第二耦合器的該第四負載端之間以阻斷直流電，該第四電阻連接該第四電容和該第四二極體；該第五直流阻隔單元可包括一第五電容及一第五電阻，該第六直流阻隔單元可包含一第六電容及一第六電阻，該第五電容連接於該第五二極體與該第三耦合器的該第五負載端之間以阻斷直流電，該第五電阻連接該第五電容和該第五二極體，該第六電容連接於該第六二極體和該第三耦合器的該第六負載端之間以阻斷直流電，該第六電阻連接該第六電容和該第六二極體；該第七直流阻隔單元可包括一第七電容及一第七電阻，該第八直流阻隔單元可包含一第八電容及一第八電阻，該第七電容連接於該第七二極體與該第四耦合器的該第七負載端之間以阻斷直流電，該第七電阻連接該第 七電容和該第七二極體，該第八電容連接於該第八二極體和該第四耦合器的該第八負載端之間以阻斷直流電，該第八電阻連接該第八電容和該第八二極體。

本發明之正交調變器，其中，該第一至第八二極體可由多個PIN二極體實現。

本發明之正交調變器，其中，輸入到該威爾金森功率分配器的該功率輸入端的一輸入信號可由本地振盪器產生，該輸出信號可從該朗格耦合器輸出並用於射頻。

本發明之正交調變器，其中，該正交調變器可被集成在單片微波集成電路中。

以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本創作達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本創作的其他目的及優點，將在後續的說明及圖式中加以闡述。

100‧‧‧反射調變器

110‧‧‧耦合器

111‧‧‧輸入端

112‧‧‧輸出端

113、114‧‧‧負載端

120、130‧‧‧直流阻隔單元

D1、D2‧‧‧二極體

LO‧‧‧輸入訊號

RF‧‧‧輸出訊號

200‧‧‧BPSK調變器

210‧‧‧巴倫器(balun)

220‧‧‧功率結合器

300‧‧‧正交調變器

310‧‧‧威爾金森功率分配器

320‧‧‧朗格(Lange)耦合器

第一圖係為二極體示意圖；第二圖係為本發明之第一種信號調變器示意圖；第三圖係為本發明之第一種信號調變器示意圖；第四圖係為本發明之第二種信號調變器示意圖；第五圖係為本發明之第二種信號調變器示意圖；第六圖係為本發明之第三種信號調變器示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之優點及功效。

請參閱第一圖，習知二極體可視電流(I)大小控制二極體的阻抗大小，電流大時二極體組抗較小，視為一電阻(R)，電流小時二極體組抗較大，視為一電容(C)，並搭配電阻偏壓形式，將電壓訊號轉換成電流訊號，提高線性度。

請參閱第二至六圖，本發明提供的第一種信號調變器為反射調變器，如第二至三圖所示，反射調變器100包括耦合器110、兩個直流阻隔單元120,130及兩個二極體D1,D2，耦合器110具有一個輸入端111以接收輸入訊號LO、一個輸出端112以傳送輸出訊號RF及兩個負載端113,114。兩個負載端113,114分別連接直流阻隔單元120,130及二極體D1,D2。

本發明第一種信號調變器100的運作方式為，當訊息信號BB輸入時，根據訊息信號BB的大小，決定第一路徑P1及第二路徑P2同時開啟或同時不開啟；若第一路徑P1及第二路徑P2同時開啟，則兩個二極體D1,D2皆導通，若第一路徑P1及第二路徑P2同時不開啟，則兩個二極體D1,D2皆截止，據此，本發明第一種信號調變器可透過控制訊息信號的 大小使輸出訊號RF具有兩種相位變化，從而達到相位調變的效果。

本發明提供的第二種信號調變器為BPSK(二相位移鍵)調變器，如第四至五圖所示，BPSK調變器200將兩個反射調變器100(即第一種信號調變器)結合於巴倫器(balun)210及功率結合器220，巴倫(balum)210用於接收輸入信號LO以平衡輸出至兩個反射調變器100，功率結合器220結合兩個反射調變器100的輸出以產生輸出訊號RF。

兩個反射調變器100的運作原理已說明在前，於此不再贅述。

本發明第二種信號調變器200的運作方式為，當訊息信號BB+、BB-輸入時，根據訊息信號BB+、BB-的大小，決定兩個反射調變器100的輸出，訊息信號BB+、BB-是一組差分訊號，本發明第二種信號調變器可透過控制訊息信號BB+、BB-的輸入組合，共有(1,0)及(0,1)兩種，使輸出訊號RF具有兩種相位變化，從而達到相位調變的效果。

本發明提供的第三種信號調變器為正交調變器，如第六圖所示，正交調變器300將兩個BPSK調變器200(即第二種信號調變器)結合於威爾金森功率分配器310及朗格(Lange)耦合器320；威爾金森功率分配器310用於接收輸入信號LO以分配至兩個反射調變器100，朗格耦合器320具有兩個輸入端以分別接收兩個BPSK調變器200的輸出、一個接地(連 接旁路電阻Rbypass)端及一個輸出端以傳送輸出訊號RF。

兩個BPSK調變器200的運作原理已說明在前，於此不再贅述。

本發明第三種信號調變器300的運作方式為，當訊息信號I+,I-,Q+,Q-輸入時，根據訊息信號I+、I-、Q+、Q-的大小，決定兩個BPSK調變器的輸出；訊息信號I+、I-是一組差分訊號，訊息信號Q+、Q-是另一組差分訊號，本發明第三種信號調變器可透過控制訊息信號I+、I-、Q+、Q-的輸入組合，共有(1,0,1,0)、(1,0,0,1)、(0,1,1,0)及(0,1,0,1)等四種，使輸出訊號RF具有四種相位變化，從而達到相位調變的效果，較佳地，本發明三種調變器中所包含的每個二極體都可是PIN二極體。

本發明提供的三種信號調變器具有寬頻、調變品質佳、插入損耗小、低本地震盪頻率需求、低晶片面積需求或高隔離度等優點，因此，本發明可以解決前面所敘述現有技術的問題。

上述之實施例僅為例示性說明本創作之特點及功效，非用以限制本創作之實質技術內容的範圍，任何熟悉此技藝之人士均可在不違背創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化，因此，本創作之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (9)

1. 一種反射調變器，包括：一巴倫(balun)，具有一第一導體、一第二導體、一第三導體和一第四導體，該第一導體和該第二導體連接並被用於在相反的方向上具有相等的電流，該第三導體的一端磁耦合到該第一導體，該第三導體的另一端接地，該第四導體的一端磁耦合到該第二導體，該第四導體的另一端接地；一第一反射調變器，該第一反射調變器的一第一輸入端連接到該第三導體；一第二反射調變器，該第二反射調變器的一第二輸入端連接到該第四導體；一功率組合器，連接到該第一反射調變器的一第一輸出端和該第二反射調變器的一第二輸出端；其中，一第一訊息信號輸入到該第一反射調變器，一第二訊息信號輸入到該第二反射調製器，該第一訊息信號和該第二訊息信號是一對差分信號；其中，該第一反射調變器具有一第一耦合器、一第一二極體、一第二二極體、一第一直流阻隔單元及一第二直流阻隔單元，該第一耦合器具有一第一輸入端、一第一輸出端、一第一負載端和一第二負載端，該第一輸入端用於接收一輸入信號，該第一輸出端用於輸出一輸出信號，該第一訊息信號被輸入到該第一直流阻隔單元和該第二直流阻隔單元，以操作該第一二極體和該第二二極體的狀態；其中，該第二反射調變器具有一第二耦合器、一第三二極體、一第四二極體、一第三直流阻隔單元及一第四直流阻隔單元，該第二耦合器具有一第二輸入端、一第二輸出端、一第三負載端和一第四負載端，該第二輸入端用於接收另一輸入信號，第二輸出端用於輸出另一輸出信號，第二訊息信號被輸入到第三直流阻隔單元和第四直流阻隔單元，以操作第三二極體和第四二極體的狀態，其中，當該第一訊息信號足夠大時，該第一二極體和該第二二極體導通，並且當該第一訊息信號不夠大時，該第一二極體和該第二二極體截止；其中，當該第二訊息信號足夠大時，該第三二極體和該第四二極體導通，並且當該第二訊息信號不夠大時，該第三二極體和該第四二極體截止，其中，該第一至第四二極體由一個以上之PIN二極體組成。
2. 如請求項1所述的反射調變器，其中，該第一直流阻隔單元包括一第一電容及一第一電阻，該第二直流阻隔單元包含一第二電容及一第二電阻，該第一電容連接於該第一二極體與該第一耦合器的該第一負載端之間以阻斷直流電，該第一電阻連接該第一電容和該第一二極體，該第二電容連接於該第二二極體和該第二耦合器的該第二負載端之間以阻斷直流電，該第二電阻連接該第二電容和該第二二極體。
3. 如請求項2所述的反射調變器，其中，該第三直流阻隔單元包括一第三電容及一第三電阻，該第四直流阻隔單元包含一第四電容及一第四電阻，該第三電容連接於該第三二極體與該第二耦合器的該第三負載端之間以阻斷直流電，該第三電阻連接該第三電容和該第三二極體，該第四電容連接於該第四二極體和該第二耦合器的該第四負載端之間以阻斷直流電，該第四電阻連接該第四電容和該第四二極體。
4. 如請求項1所述的反射調變器，其中，該等輸入信號由一本地振盪器產生並輸入到巴隆而形成，並且從該功率合成器輸出用於射頻的一輸出信號。
5. 如請求項1所述的反射調變器，其中該BPSK調變器被集成在單片微波集成電路中。
6. 一種正交調變器，係利用如請求項1所述之反射調變器，包括：一威爾金森功率分配器，具有一功率輸入端、一第一功率輸出端和一第二功率輸出端；一第一BPSK調變器，連接到該威爾金森功率分配器的該第一功率輸出端；一第二BPSK調變器，連接到該威爾金森功率分配器的該第二功率輸出端；及一朗格(Lange)耦合器，連接到該第一BPSK調變器和該第二BPSK調變器，用於接收一第一輸出信號和一第二輸出信號，其中，一第一訊息信號及一第二訊息信號輸入至該第一BPSK調變器，一第三訊息信號及一第四訊息信號輸入至該第二BPSK調變器，一第一BPSK調變器根據該第一訊息信號、該第二訊息信號及該威爾金森功率分配器的輸入來產生該第一輸出信號，該第二BPSK調變器根據該第三訊息信號、該第四訊息信號及該威爾金森功率分配器的輸入來產生該第二輸出信號，其中，該第一BPSK調變器包括一第一巴倫(balun)、一第一反射調變器、一第二反射調變器及一第一功率組合器，該第一巴隆具有一第一導體、一第二導體、一第三導體和一第四導體，該第一導體和該第二導體連接並被用於在相反的方向上具有相等的電流，該第三導體的一端磁耦合到該第一導體，該第三導體的另一端接地，該第四導體的一端磁耦合到該第二導體，該第四導體的另一端接地，該第一反射調變器的一第一輸入端連接到該第三導體，該第二反射調變器的一第二輸入端連接到該第四導體，該第一功率組合器連接到該第一反射調變器的一第一輸出端和該第二反射調變器的一第二輸出端，其中，該第二BPSK調變器包括一第二巴倫(balun)、一第三反射調變器、一第四反射調變器及一第二功率組合器，該第二巴隆具有一第五導體、一第六導體、一第七導體和一第八導體，該第五導體和該第六導體連接並被用於在相反的方向上具有相等的電流，該第七導體的一端磁耦合到該第五導體，該第七導體的另一端接地，該第八導體的一端磁耦合到該第六導體，該第八導體的另一端接地，該第三反射調變器的一第三輸入端連接到該第七導體，該第四反射調變器的一第四輸入端連接到該第八導體，該第二功率組合器連接到該第三反射調變器的一第三輸出端和該第四反射調變器的一第四輸出端，其中，該第一反射調變器具有一第一耦合器、一第一二極體、一第二二極體、一第一直流阻隔單元及一第二直流阻隔單元，該第一耦合器具有一第一輸入端、一第一輸出端、一第一負載端和一第二負載端，該第一輸入端用於接收一第一輸入信號，該第一輸出端用於輸出一第一輸出信號，該第一訊息信號被輸入到該第一直流阻隔單元和該第二直流阻隔單元，以操作該第一二極體和該第二二極體的狀態；其中，該第二反射調變器具有一第二耦合器、一第三二極體、一第四二極體、一第三直流阻隔單元及一第四直流阻隔單元，該第二耦合器具有一第二輸入端、一第二輸出端、一第三負載端和一第四負載端，乾第二輸入端用於接收一第二輸入信號，該第二輸出端用於輸出一第二輸出信號，該第二訊息信號被輸入到該第三直流阻隔單元和該第四直流阻隔單元，以操作該第三二極體和該第四二極體的狀態；其中，該第三反射調變器具有一第三耦合器、一第五二極體、一第六二極體、一第五直流阻隔單元及第一六直流阻隔單元，該第三耦合器具有一第三輸入端、一第三輸出端、一第五負載端和一第六負載端，該第三輸入端用於接收一第三輸入信號，該第三輸出端用於輸出一第三輸出信號，該第三訊息信號被輸入到該第五直流阻隔單元和該第六直流阻隔單元，以操作該第五二極體和該第六二極體的狀態；其中，該第四反射調變器具有一第四耦合器、一第七二極體、一第八二極體、一第七直流阻隔單元及一第八直流阻隔單元，該第四耦合器具有一第四輸入端、一第四輸出端、一第七負載端和一第八負載端，該第四輸入端用於接收一第四輸入信號，該第四輸出端用於輸出一第四輸出信號，該第四訊息信號被輸入到該第七直流阻隔單元和該第八直流阻隔單元，以操作該第七二極體和該第八二極體的狀態，其中，當該第一訊息信號足夠大時，該第一二極體和該第二二極體導通，並且當該第一訊息信號不夠大時，該第一二極體和該第二二極體截止；其中，當該第二訊息信號足夠大時，該第三二極體和該第四二極體導通，並且當該第二訊息信號不夠大時，該第三二極體和該第四二極體截止；其中，當該第三訊息信號足夠大時，該第五二極體和該第六二極體導通，並且當該第三訊息信號不夠大時，該第五二極體和該第六二極體截止；其中，當該第四訊息信號足夠大時，該第七二極體和該第八二極體導通，並且當該第四訊息信號不夠大時，該第七二極體和該第八二極體截止；其中，該第一至第八二極體由一個以上之PIN二極體組成。
7. 如請求項6所述的正交調變器，其中，該第一直流阻隔單元包括一第一電容及一第一電阻，該第二直流阻隔單元包含一第二電容及一第二電阻，該第一電容連接於該第一二極體與該第一耦合器的該第一負載端之間以阻斷直流電，該第一電阻連接該第一電容和第一二極體，該第二電容連接於該第二二極體該和第二耦合器的該第二負載端之間以阻斷直流電，該第二電阻連接該第二電容和該第二二極體；該第三直流阻隔單元包括一第三電容及一第三電阻，該第四直流阻隔單元包含一第四電容及一第四電阻，該第三電容連接於該第三二極體與該第二耦合器的該第三負載端之間以阻斷直流電，該第三電阻連接該第三電容和該第三二極體，該第四電容連接於該第四二極體和該第二耦合器的該第四負載端之間以阻斷直流電，該第四電阻連接該第四電容和該第四二極體；該第五直流阻隔單元包括一第五電容及一第五電阻，該第六直流阻隔單元包含一第六電容及一第六電阻，該第五電容連接於該第五二極體與該第三耦合器的該第五負載端之間以阻斷直流電，該第五電阻連接該第五電容和該第五二極體，該第六電容連接於該第六二極體和該第三耦合器的該第六負載端之間以阻斷直流電，該第六電阻連接該第六電容和該第六二極體；該第七直流阻隔單元包括一第七電容及一第七電阻，該第八直流阻隔單元包含一第八電容及一第八電阻，該第七電容連接於該第七二極體與該第四耦合器的該第七負載端之間以阻斷直流電，該第七電阻連接該第七電容和該第七二極體，該第八電容連接於該第八二極體和該第四耦合器的該第八負載端之間以阻斷直流電，該第八電阻連接該第八電容和該第八二極體。
8. 如請求項6所述的正交調變器，其中，輸入到該威爾金森功率分配器的該功率輸入端的一輸入信號由本地振盪器產生，該輸出信號從該朗格耦合器輸出並用於射頻。
9. 如請求項6所述的正交調變器，其中，該正交調變器被集成在單片微波集成電路中。