一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器的制作方法

本发明涉及一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器，属于微波电路
技术领域：
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背景技术：
：增益平坦度是星载微波接收机、星载线性化器的重要指标。微波组件和mmic(微波单片集成电路)是实现星载微波接收机、星载线性化器的基本单元，一般具有不同的增益平坦度特性。不同微波组件和不同mmic增益平坦度级联后的累加效应，会导致星载微波接收机、星载线性化器的增益平坦度变差，同时微波组件和mmic之间互联电路的阻抗失配也会恶化级联后的增益平坦度。幅度均衡器由于能有效改善增益平坦度指标，在星载微波接收机、星载线性化器中得到了广泛应用。幅度均衡器分为固定幅度均衡器与可调谐幅度均衡器。固定幅度均衡器存在均衡量不可调谐的固有缺点，在使用过程中存在诸多不便。可调谐幅度均衡器主要分为调试型幅度均衡器和电调幅度均衡器。调试型幅度均衡器通过调试等物理手段改变幅度均衡器内部的匹配电路，以实现对幅度均衡量的调谐。中国专利cn208226060u名称为一种斜率可变微波均衡器，使用薄膜工艺，通过改变幅度均衡器电路内部金丝的键合位置，改变幅度均衡器内部的匹配电路，从而实现对幅度均衡斜率的调节。调试型幅度均衡器的主要缺点有：无法在电路外部对其进行调谐、幅度均衡的调谐范围小、幅度均衡量不能连续调谐、不同调谐状态下均衡器的插入损耗变化大且驻波特性变化大等。电调幅度均衡器只需改变调谐电压即可对幅度均衡量进行调节，大大提升了幅度均衡器的易用性。目前电调幅度均衡器的实现，均通过将固定幅度均衡器电路内部的部分匹配电路替换为可电调谐的匹配电路。中国专利cn205681454u名称为一种幅度均衡器，使用变容二极管替换幅度均衡器内部的匹配电容，通过调节作用于变容二极管上的电压，从而改变变容二极管的电容，进一步调节幅度均衡器的均衡量。中国专利cn201878277u名称为一种电控宽带均衡器和中国专利cn207053506u名称为一种高精度可调压控均衡器，使用电调衰减器和带抽头的铁芯线圈替换幅度均衡器内部的电阻衰减网络，通过改变电调衰减器的衰减量实现对均衡器内电阻衰减网络特性的改变，从而调节幅度均衡量。然而这种电调幅度均衡器的内部电路除可调谐的匹配网络外，还存在其他不可调谐的匹配电路。在进行电调谐时只能改变可调谐匹配网络的特性，而可调谐的匹配网络在不同电调谐状态所表现出不同的阻抗特性，会使其与不可调谐网络之间的阻抗匹配变差，因而导致该种电调幅度均衡器在电调谐过程中出现幅度均衡线性度差、插入损耗变化大以及驻波特性变差的问题。驻波特性差的问题又会使电调幅度均衡器与其他微波器件或mmic级联后的幅度均衡效果变差。此外，使用变容二极管作为可调谐网络的电调幅度均衡器，由于变容二极管的功率处理能力较低，其输入1db压缩点一般都较低。现有固定幅度均衡器和电调幅度均衡器的种种缺点严重制约了幅度均衡器在星载微波接收机、星载线性化器中的应用，增加了星载微波接收机、星载线性化器的调试难度和调试周期，同时反复的调试过程也会降低星载微波接收机、星载线性化器的可靠性。技术实现要素：本发明解决的技术问题为：克服现有技术的不足，提出了一种使用不等幅功率合成的新型拓扑结构的电调幅度均衡器，重点解决现有星载微波接收机、星载线性化器的中，固定幅度均衡器不可调、电调幅度均衡器在电调的过程中均衡线性度差、插入损耗变化大、驻波特性差以及输入1db压缩点低的问题。本发明解决的技术方案为：一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器，包括：输入端口(1)、第一90°电桥(2)、第一固定幅度均衡器eq1(3)、第一电调衰减器vva1(4)、第二90°电桥(5)、输出端口(6)、第一50ω负载电阻(7)、第二固定幅度均衡器eq2(8)、第二电调衰减器vva2(9)、第二50ω负载电阻(10)；第一90°电桥(2)包含输入端(2-1)、隔离端(2-4)、输出端1(2-2)和输出端2(2-3)，第二90°电桥包含输入端1(5-2)、输入端2(5-3)、输出端(5-1)和隔离端(5-4)；第一90°电桥的隔离端(2-4)通过第一50ω负载电阻(7)接地，第二90°电桥的隔离端(5-4)通过第二50ω负载电阻(10)接地；第一固定幅度均衡器eq1(3)和第一电调衰减器vva1(4)组成第一均衡通路，第二固定幅度均衡器eq2(8)和第二电调衰减器vva2(9)组成第二均衡通路；其中第一固定幅度均衡器eq1(3)的幅度均衡量作为第一均衡量，第二固定幅度均衡器eq2(8)的幅度均衡量作为第二均衡量；工作频带内的信号从输入端口(1)输入，通过第一90°电桥(2)功分为幅度相等、相位相差90°的两路信号，并从该电桥的输出端1(2-2)和输出端2(2-3)输出；由第一90°电桥的输出端1(2-2)所输出的信号进入第一固定幅度均衡器eq1(3)并对信号进行第一均衡量的幅度均衡，此后进入第一电调衰减器vva1(4)并对信号进行第一衰减量的衰减，得到具有第一均衡量、第一衰减量的信号，并进入第二90°电桥的输入端1(5-2)；与此同时，由第一90°电桥的输出端2(2-3)所输出的信号进入第二固定幅度均衡器eq2(8)并对信号进行第二均衡量的幅度均衡，此后进入第二电调衰减器vva2(9)并对信号进第二衰减量的衰减，得到具有第二均衡量、第二衰减量的信号，并进入第二90°电桥的输入端2(5-3)；具有第一均衡量、第一衰减量的信号和具有第二均衡量、第二衰减量的信号通过第二90°电桥(5)的移相、功分、合成，从输出端口(6)输出。优选的，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)为具有不同均衡量的固定幅度均衡器优选的，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)为不具有幅度均衡功能的传输线。优选的，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)设计为具有相同的相位传输特性。优选的，第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)使用相同的电路设计，具有相同的相位传输特性。优选的，第一均衡通路和第二均衡通路具有相同的相位传输特性；第一均衡通路和第二均衡通路在最小衰减状态时，在工作频带的中心频点处具有相近的插入损耗特性。优选的，具有第一均衡量、第一衰减量的信号和具有第二均衡量、第二衰减量的信号在第二90°电桥的输入端1(5-2)和输入端2(5-3)的相位差为90°本发明一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器的均衡实现方法，步骤如下：(1)将第一90°电桥的隔离端(2-4)通过第一50ω负载电阻(7)接地，第二90°电桥的隔离端(5-4)通过第二50ω负载电阻(10)接地；(2)将第一固定幅度均衡器eq1(3)和第一电调衰减器vva1(4)组成第一均衡通路，第二固定幅度均衡器eq2(8)和第二电调衰减器vva2(9)组成第二均衡通路；其中第一固定幅度均衡器eq1(3)的幅度均衡量作为第一均衡量，第二固定幅度均衡器eq2(8)的幅度均衡量作为第二均衡量。(3)将工作频带内的信号从输入端口(1)输入，通过第一90°电桥(2)功分为幅度相等、相位相差90°的两路信号，并从该电桥的输出端1(2-2)和输出端2(2-3)输出。(4)由第一90°电桥的输出端1(2-2)所输出的信号进入第一固定幅度均衡器eq1(3)并对信号进行第一均衡量的幅度均衡，此后进入第一电调衰减器vva1(4)并对信号进行第一衰减量的衰减，得到具有第一均衡量、第一衰减量的信号，并进入第二90°电桥的输入端1(5-2)；(5)步骤(4)执行的同时，由第一90°电桥的输出端2(2-3)所输出的信号进入第二固定幅度均衡器eq2(8)并对信号进行第二均衡量的幅度均衡，此后进入第二电调衰减器vva2(9)并对信号进第二衰减量的衰减，得到具有第二均衡量、第二衰减量的信号，并进入第二90°电桥的输入端2(5-3)。(6)具有第一均衡量、第一衰减量的信号和具有第二均衡量、第二衰减量的信号通过第二90°电桥(5)的移相、功分、合成，从输出端口(6)输出。优选的，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)为具有不同均衡量的固定幅度均衡器。优选的，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)为不具有幅度均衡功能的传输线。优选的，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)设计为具有相同的相位传输特性。本发明与现有技术相比的优点在于：(1)本发明改变电调幅度均衡器的设计思路，使用不等幅功率合成的方法,将电调谐功能的实现由幅度均衡器电路内部转移至更成熟简单的电调衰减器，大大减小了电调幅度均衡器的设计难度并提升了电调幅度均衡器的性能指标；(2)本发明中电调幅度均衡器在不同电调谐状态下，在工作频带的中心频点处的插入损耗变化很小，该特点能显著降低电调均衡器在电调谐过程中对系统增益的影响，提高电调幅度均衡器的易用性；(3)本发明中两个合成信号为不等幅功率合成，此合成方法对两个合成信号的幅度差和相位差的容差要求较低。同时通过对电路中电调衰减器的衰减量进行微调的方法，可对由两个信号的幅度差或相位差引起的功率合成损失进行一定程度的补偿。因此本发明对两个均衡通路间的幅度不平衡度和相位不平衡度的容差要求较低，可有效降低电调幅度均衡器的设计难度；(4)由于本发明的电调幅度均衡器在输入端集成了第一90°电桥，在输出集成了第二90°电桥，有效提高了电调幅度均衡器在电调谐过程中的驻波特性和电调幅度均衡器的输入1db压缩点。(5)本发明避免使用铁芯线圈等磁性器件，可使用多级mmic集成实现，也可采用单个mmic实现，从而具有高集成度。同时设计灵活性大，通用设计性强，可以很好的应用于星载微波接收机、线性化器中。附图说明图1为本发明中实施例1中ku频段电调幅度均衡器的原理框图；图2(a)为本发明中实施例1中ku频段+3db均衡量固定幅度均衡器的插入损耗和驻波特性示意图；图2(b)为本发明中实施例1中ku频段-3db均衡量固定幅度均衡器的插入损耗和驻波特性示意图图3为本发明中实施例1中ku频段电调幅度均衡器5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图4(a)为本发明中实施例1中电调衰减器的驻波为2.0时5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图4(b)为本发明中实施例1中两个合成信号的幅度差为2db时5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图4(c)为本发明中实施例1中两个合成信号的相位差为10°时5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图4(d)为本发明中实施例1中两个合成信号的相位差为20°时5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图4(e)为本发明中实施例1中两个合成信号的相位差为30°时5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图4(f)为本发明中实施例1中两个合成信号的幅度差为2db、且相位差为30°时5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图5(a)为本发明中实施例2中ka频段电调幅度均衡器的原理框图；图5(b)为本发明中实施例2中ka频段电调幅度均衡器5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图6为具有典型凸形增益曲线的星载功率放大器和使用具有u型均衡特性的幅度均衡器对其进行幅度均衡的示意图；图7(a)为本发明中实施例3中x频段电调幅度均衡器的原理框图；图7(b)为本发明中实施例3中x频段电调幅度均衡器5种均衡状态的插入损耗和驻波特性示意图；图8为本发明中实施例4中数控型电调幅度均衡器的原理框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。本发明提出一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器，包括输入90°电桥、不同均衡量的固定幅度均衡器、不同固定幅度均衡器对应的电调衰减器及输出90°电桥。控制不同固定幅度均衡器对应电调衰减器的衰减量为不同的组合状态，得到具有不同均衡量和不同衰减量的信号，不同组合状态的信号经过输出90°电桥的不等幅功率合成实现均衡量的电调谐功能。本发明改变电调幅度均衡器的设计思路，将电调谐功能的实现由幅度均衡器电路内部转移至更成熟简单的电调衰减器，大大减小了电调幅度均衡器的设计难度并提升了各项性能。解决了现有固定幅度均衡器不可调谐、现有电调幅度均衡器在电调谐过程中均衡线性度差、插入损耗变化大、驻波特性差及输入1db压缩点低的问题。本发明提供一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器及该电调幅度均衡器的实现方法。该电调幅度均衡器改变设计思路，将电调谐功能的实现由幅度均衡器电路内部转移至更成熟简单的电调衰减器，减小了电调幅度均衡器的设计难度并提升了电调幅度均衡器的各项性能。该电调幅度均衡器在电调谐过程中的均衡线性度好、插入损耗变化小、驻波特性良好且具有较高的输入1db压缩点。本发明的电调幅度均衡器可大大降低星载微波接收机、星载线性化器增益平坦度指标的调试难度、从而降低调试周期和调试成本。本发明的一种新型拓扑结构的电调幅度均衡器，其原理框图如图1所示，其特征在于：包括：输入端口(1)、第一90°电桥(2)、第一固定幅度均衡器eq1(3)、第一电调衰减器vva1(4)、第二90°电桥(5)、输出端口(6)、第一50ω负载电阻(7)、第二固定幅度均衡器eq2(8)、第二电调衰减器vva2(9)、第二50ω负载电阻(10)；第一90°电桥(2)包含输入端(2-1)、隔离端(2-4)、输出端1(2-2)和输出端2(2-3)，第二90°电桥包(5)含输入端1(5-2)、输入端2(5-3)、输出端(5-1)和隔离端(5-4)。第一90°电桥的隔离端(2-4)通过第一50ω负载电阻(7)接地，第二90°电桥的隔离端(5-4)通过第二50ω负载电阻(10)接地。第一固定幅度均衡器eq1(3)的幅度均衡量作为第一均衡量，第二固定幅度均衡器eq2(8)的幅度均衡量作为第二均衡量。第一固定幅度均衡器eq1(3)和第一电调衰减器vva1(4)组成第一均衡通路，第二固定幅度均衡器eq2(8)和第二电调衰减器vva2(9)组成第二均衡通路。工作频带内的信号从输入端口(1)输入，通过第一90°电桥(2)功分为幅度相等、相位相差90°的两路信号，并从该电桥的输出端1(2-2)和输出端2(2-3)输出。由第一90°电桥的输出端1(2-2)所输出的信号进入第一固定幅度均衡器eq1(3)并对信号进行第一均衡量的幅度均衡，此后进入第一电调衰减器vva1(4)并对信号进行第一衰减量的衰减，得到具有第一均衡量、第一衰减量的信号，并进入第二90°电桥的输入端1(5-2)；与此同时，由第一90°电桥的输出端2(2-3)所输出的信号进入第二固定幅度均衡器eq2(8)并对信号进行第二均衡量的幅度均衡，此后进入第二电调衰减器vva2(9)并对信号进第二衰减量的衰减，得到具有第二均衡量、第二衰减量的信号，并进入第二90°电桥的输入端2(5-3)。具有第一均衡量、第一衰减量的信号和具有第二均衡量、第二衰减量的信号，通过第二90°电桥(5)的移相、功分、合成后，从输出端口(6)输出。第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)设计为具有相同的相位传输特性。第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)使用相同的电路设计，也具有相同的相位传输特性。因此第一均衡通路和第二均衡通路具有相同的相位传输特性。因此在第二90°电桥的输入端1(5-2)和输入端2(5-3)的合成信号的相位差为90°，经过第二90°电桥(5)即可实现对两个信号的同相位功率合成。通过控制第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的衰减量，即可控制具有不同均衡量的信号在合成时的功率大小，从而实现对合成后信号均衡量的控制，具体来说：当需要第一均衡量时，将第一电调衰减器vva1(4)电调为最小衰减档、并将第二电调衰减器vva2(9)电调为最大衰减档，此时在第二90°电桥的输入端1(5-2)具有第一均衡量的信号具有较大的幅度，在第二90°电桥的输入端2(5-3)具有第二均衡量的信号具有很小的幅度。由于两个合成信号的幅度差较大，合成后的信号特性主要由幅度大的信号决定，因此合成后的信号将具有第一均衡量的特性。当需要第二均衡量时，将第一电调衰减器vva1(4)电调为最大衰减档、并将第二电调衰减器vva2(9)电调为最小衰减档，此时在第二90°电桥的输入端1(5-2)具有第一均衡量的信号具有很小的幅度，在第二90°电桥的输入端2(5-3)具有第二均衡量的信号具有较大的幅度。由于两个合成信号的幅度差较大，合成后的信号特性主要由幅度大的信号决定，因此合成后的信号将具有第二均衡量的特性。当需要的均衡量介于第一均衡量和第二均衡量之间时，将第一电调衰减器vva1(4)电调为某中等衰减档、并将第二电调衰减器vva2(9)电调为某中等衰减档，此时在第二90°电桥的输入端1(5-2)得到的具有第一均衡量的信号具有中等大小的幅度，在第二90°电桥的输入端2(5-3)得到的具有第二均衡量的信号具有中等大小的幅度，合成后信号的均衡量介于第一均衡量和第二均衡量之间。因此，将第一电调衰减器vva1(4)的衰减量和第二电调衰减器vva2(9)的衰减量进行不同的组合，经过第二90°电桥(5)的合成即可在输出端得到均衡量由第一均衡量到第二均衡量之间连续可调的信号，从而实现幅度均衡量的电调功能。同时由于第一电调衰减器vva1(4)的衰减量和第二电调衰减器vva2(9)的衰减量存在多种衰减状态组合，通过对两个电调衰减器的衰减量进行合理的组合，可以使该电调幅度均衡器在不同的均衡状态时，工作频带内中心频点处的插入损耗变化很小。射频/微波信号的功率合成效率由幅度和相位特性共同决定，因此在第二90°电桥(5)的输入端1(5-2)和输入端2(5-3)处，具有第一均衡量、第一衰减量的信号和具有第二均衡量、第二衰减量的信号的幅度差和相位差将会影响功率合成效率。由于两路信号分别通过第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)，因而两路信号的幅度差可通过调节两个电调衰减器的衰减量进行补偿。而相位差引起的功能合成损失则无法得到有效补偿，对相位差对功率合成的影响进行分析和评估。具有不同均衡量、不同衰减量的同频率信号经过第二90°电桥(5)的移相和功分后、合成之前，可表示为acos(ωt+a)和bcos(ωt+a+θ)，其中a和b分别为两个信号的幅度值，ω为信号的角频率，a为信号a的初始相位，θ为两个信号的相位差，t为时间。两个信号的功率合成过程可表述为：其中根据正弦波信号幅度值到功率值的转换公式：其中vp为据正弦波信号的幅度值，z0为系统阻抗。得到合成后信号的功率为：在射频/微波系统中，常见z0＝50ω。不失一般性，设信号幅度a≥b，将a归一化为1v，当b分别为1v、0.708v、0.5v、0.25v、0.10v时(即两个信号的幅度分别相差0db、3db、6db、12db、20db)，根据(式3)分别计算两个信号的相位差为0°、10°、20°、30°时对功率合成的影响并汇总至表1。表1相位差对两个信号不等幅功率合成的影响由表1可知两个信号不等幅功率合成时，两个信号的相位差引起的功率合成损失随两个信号幅度差的增大而减小。当本发明的第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)中有一个处于较小衰减而另一个处于较大衰减时，在工作频带内，两个合成信号进行功率合成时的幅度差值较大，此时两个合成信号的相位差带来的功率合成损失较小。当两个合成信号的幅度差大于20db后，30°相位差带来的功率合成损失将小于0.10db，由此带来的影响可忽略。当本发明的第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的衰减量相近时，两个合成信号进行功率合成时的幅度差值较小，此时相位差对功率合成的影响已不可忽略。当两个合成信号的幅度差小于3db后，20°相位差带来的功率合成损失接近0.15db，30°相位差带来的功率合成损失将会达到0.30db。此时适当调小第一电调衰减器vva1(4)或第二电调衰减器vva2(9)的衰减量，可增加两个合成信号中某一个信号的幅度，从而增加合成后的功率值，进而降低由两个合成信号的相位差带来的功率合成损失。然而，由于此时在工作频带内的不同频点处，两个合成信号的幅度差不同：在幅度差较小的频点，相位差带来的功率合成损失较大；在幅度差较大的频点，相位差带来的功率合成损失较小，电调幅度均衡器的幅度均衡线性度将会变差。因此对于均衡线性度要求较高的应用，应保证两个均衡通路的相位不平衡度在20°以内，其他应用将两个均衡通路的相位不平衡度控制在30°以内即可。优选实施例1的方案为：本发明的新型拓扑结构的电调幅度均衡器为ku频段电调幅度均衡器。图1为本发明中实施例1中ku频段电调幅度均衡器的原理框图，其工作频段为12ghz～18ghz。该电调幅度均衡器包括输入端(1)、第一90°电桥(2)、第一固定幅度均衡器eq1(3)、第一电调衰减器vva1(4)、第二90°电桥(5)、输出端(6)、第一50ω负载电阻(7)、第二固定幅度均衡器eq2(8)、第二电调衰减器vva2(9)、第二50ω负载电阻(10)。第一90°电桥2包含输入端(2-1)、隔离端(2-4)、输出端1(2-2)和输出端(2-3)，第二90°电桥(5)包含输入端1(5-2)、输入端2(5-3)、输出端(5-1)和隔离端(5-4)。其中所述的第一90°电桥的隔离端(2-4)通过第一50ω负载电阻(7)接地，第二90°电桥的隔离端(5-4)通过第二50ω负载电阻(10)接地。其中所述的第一固定幅度均衡器eq1(3)具有+3db均衡量，图2(a)为其性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。该固定幅度均衡器的均衡量为+3db，输入驻波和输出驻波均小于1.2。其中所述的第二固定幅度均衡器eq2(8)具有-3db均衡量，图2(b)为其性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。该固定幅度均衡器的均衡量为-3db，输入驻波和输出驻波均小于1.1。其中所述的第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)在工作频带的中心的插入损耗在2.5db～3.0db之间。第一固定幅度均衡器eq1(3)和第一电调衰减器vva1(4)组成+3db均衡通路，第二固定幅度均衡器eq2(8)和第二电调衰减器vva2(9)组成-3db均衡通路。第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)设计为具有相同的相位传输特性。第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)使用相同的电路设计，因此也具有相同的相位传输特性。因此+3db均衡通路和-3db均衡通路具有相同的相位传输特性，同时在最小衰减状态时在工作频带的中心频点处具有相近的插入损耗特性。在实施例1中，第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的衰减范围均为1.5db～43db，+3db均衡通路和-3db均衡通路的传输相位差值在±6.5°内，输入驻波和输出驻波均为1.5。如前文所述，通过控制第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)为不同的衰减状态组合，可实现对不同均衡量信号在合成时的功率大小的控制，从而实现对合成后信号的均衡量的控制：需要正均衡量时，减小第一电调衰减器vva1(4)的衰减量并增大第二电调衰减器vva2(9)的衰减量；需要其他均衡量时的操作类似。图3为实施例1中电调幅度均衡器5种均衡状态的性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。5种状态对应的电调衰减器的衰减量分别为：由图3可看出，在12～18ghz的工作频带内，该电调幅度均衡器的插入损耗优于12db，幅度均衡量在-3db～+3db之间连续可调，幅度均衡的线性度良好，输入输出驻波均在1.25以下。在电调的过程中，第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的衰减状态的多种组合可以使该电调幅度均衡器在不同的均衡状态下在工作频带内中心频点处的插入损耗基本一致。由图3看出在5种均衡状态下，该电调幅度均衡器在中心频点处插入损耗的变化在0.3db以内。该电调幅度均衡器的输入1db压缩点由电路中的电调衰减器决定。由于信号首先进入第一90°电桥(2)、然后进入第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)，再进入第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)中。第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的典型输入1db压缩点为15dbm，第一90°电桥(2)的插入损耗大于3db，第一固定幅度均衡器eq1(3)和第二固定幅度均衡器eq2(8)的插入损耗大于1db，因此该电调幅度均衡器的输入1db压缩点的典型值为19dbm。对影响电调幅度均衡器性能的电路参数进行容差分析，包含以下参数：第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的驻波特性、第一90°电桥(2)和第二90°电桥(5)的幅度和相位不平衡度、由+3db均衡通路和-3db均衡通路的幅度和相位不平衡所引起的两个合成信号的幅度差和相位差。第一90°电桥(2)和第二90°电桥(5)的幅度和相位不平衡度均合并到两个合成信号的幅度差和相位差中进行分析。图4(a)为第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的输入驻波和输出驻波均为2.0时，5种均衡状态的性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。5种状态对应的电调衰减器的衰减量分别为：由4(a)看出，由于在输入和输出端的90°电桥具有良好的隔离特性，当第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的驻波为2.0时，电调幅度均衡器的驻波依然在1.35以下，同时电调均衡器的均衡量、均衡线性度等均不受影响。图4(b)为两个合成信号的幅度差为2db时，5种均衡状态的性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。5种状态对应的电调衰减器的衰减量分别为：由图4(b)看出，电调幅度均衡器的插入损耗增加了约1.2db，但其他指标并未受到影响。这是由于通过调节第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的衰减量对幅度差进行了补偿，保证电调幅度均衡器的均衡量、均衡线性度、输入输出驻波均不受影响，因此插入损耗的变化相较于良好的均衡性能来说是可接受的。图4(c)、图(d)、图4(e)为两个合成信号的相位差分别为10°、20°、30°时，5种均衡状态的性能参数示意图：左图的纵轴均为插入损耗，横轴均为频率；中图的纵轴均为输入驻波，横轴均为频率；右图的纵轴均为输出驻波，横轴均为频率。5种状态对应的电调衰减器的衰减量分别为：由图4(c)、图(d)、图4(e)可看出，当两个合成信号具有一定的相位差时，电调均衡器的均衡线性度和驻波特性会受到一定影响，但依然具有良好的均衡性能和驻波特性。这是由于两个合成信号为不等幅功率合成，两个信号之间的相位不平衡度所带来的功率合成损失通过调节第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的衰减量得到了一定补偿。图4(f)为了两个合成信号的幅度差为2db、相位差为30°时，5种均衡状态的性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。5种状态对应的电调衰减器的衰减量分别为：由图4(f)可看出，当两个合成信号的幅度差为2db、相位差为30°时，该电调幅度均衡器的插入损耗增加了约1.2db，均衡线性度有一定程度的恶化，但插入损耗、均衡量、驻波等指标特性依然处于较好的水平。因此本发明实施例1中，第一电调衰减器vva1(4)和第二电调衰减器vva2(9)的驻波特性、第一90°电桥(2)和第二90°电桥(5)的幅度和相位不平衡度，以及两个合成信号的幅度差和相位差所允许的容差范围较大。电调衰减器在驻波在2.0以内，两个合成信号的幅度差在2db以内，相位差在30°以内时，电调幅度均衡器的性能均可以得到保证。通过合理的设计和优化，可以将上述电路参数控制在要求的容差范围内，实现具有良好性能的电调幅度均衡器。综上，可以看到，ku频段电调幅度均衡器在12～18ghz的工作频带内的插入损耗优于12db，幅度均衡量在-3db～+3db之间连续可调，幅度均衡的线性度良好，输入输出驻波均在1.25以下，具有良好的均衡性能；该电调幅度均衡器在不同的均衡状态下在工作频带内中心频点处的插入损耗的变化在0.3db以内，从而显著降低了电调的过程中对外部电路的影响；该电调幅度均衡器的输入1db压缩点的典型值为19dbm，相较于传统电调幅度均衡器10dbm的典型输入1db压缩点性能有了明显提升；此外该电路还具有较低的容差要求，可有效降低电调幅度均衡器的设计难度。在一些实施例中，不需要负均衡量的电调功能，同时又需要电调幅度均衡器在使用时对星载微波接收机和线性化器的增益产生的影响尽可能的小，此时通过对本发明进行适当的调整和优化即可实现。优选的实例2展示了该种类型的电调幅度均衡器，该电调幅度均衡器使用传输线替换负均衡量的均衡器以提高设计的集成度，并增加放大电路以提高电调幅度均衡器的插入损耗特性，减小了其在使用时对外部电路增益的影响。图5(a)为本发明中实施例2中ka频段电调幅度均衡器的原理框图，其工作频段为18ghz～26ghz。该电调幅度均衡器包括输入端(11)、第一90°电桥(12)、第一固定幅度均衡器eq3(13)、第一电调衰减器vva3(14)、第二90°电桥(15)、放大器(16)、输出端(17)、第一50ω负载电阻(18)、第二固定幅度均衡器eq4(19)、第二电调衰减器vva4(20)、第二50ω负载电阻(21)。第一90°电桥(12)包含输入端(12-1)、隔离端(12-4)、输出端1(12-2)和输出端2(12-3)，第二90°电桥15包含输入端1(15-2)、输入端2(15-3)、输出端(15-1)和隔离端(15-4)。其中所述的第一90°电桥的隔离端(12-4)通过第一50ω负载电阻(18)接地，第二90°电桥的隔离端(15-4)通过第二50ω负载电阻(21)接地。其中所述的第一固定幅度均衡器eq3(13)具有+8db均衡量，第二固定幅度均衡器eq4(19)不具有幅度均衡功能。第一固定幅度均衡器eq3(13)和第一电调衰减器vva3(14)组成+8db均衡通路，第二固定幅度均衡器eq4(19)和第二电调衰减器vva4(20)组成不均衡通路。第一电调衰减器vva3(14)和第二电调衰减器vva4(20)使用相同的设计，使用相同的电路设计，因此具有相同的相位传输特性。通过优化使+8db均衡通路和不均衡通路具有相同的相位传输特性，同时在最小衰减状态时在工作频带的中心频点处具有相近的插入损耗特性。在实施例2中，第一电调衰减器vva3(14)和第二电调衰减器vva4(20)的衰减范围均为2.0db～44db。+8db均衡通路和不均衡通路在工作频带内的传输相位差值在±5.5°内、驻波小于1.8。放大器(16)的增益为15.8db，输入驻波和输出驻波为1.3。如前文所述，通过控制第一电调衰减器vva3(14)和第二电调衰减器vva4(20)为不同的衰减状态组合，即可实现对不同均衡量信号在合成时的功率大小的控制，从而实现对合成后信号的均衡量的控制：需要正均衡量时，减小第一电调衰减器vva3(14)的衰减量并增大第二电调衰减器vva4(20)的衰减量；需要其他均衡量时的操作相似。图5(b)为实施例2中电调幅度均衡器在5种状态的性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。5种均衡状态对应的电调衰减器的衰减量分别为：衰减器名称状态1状态2状态3状态4状态5电调衰减器vva3(14)衰减量(db)2.15.09.315.040电调衰减器vva4(20)衰减量(db)4020.014.311.89.7由图5(b)看出在18～26ghz的工作频率内，电调幅度均衡器的插入损耗介于-4.5db～+4.5db，幅度均衡量在0db～+8db之间连续可调，均衡的线性度好，输入输出驻波均小于1.3。该电调幅度均衡器在工作频带的中心频点处的插入损耗在0db左右，且在电调的过程中，中心频点插入损耗的变化在-0.2db～+0.2db之内。此特性可使电调幅度均衡器在使用前后以及使用过程中对外部电路增益的影响降至最小，进一步提高电调幅度均衡器的易用性。该电调幅度均衡器的输入1db压缩点由电路中的电调衰减器决定。由于信号首先进入第一90°电桥(12)、然后进入第一固定幅度均衡器eq3(13)和第二固定幅度均衡器eq4(19)，再进入第一电调衰减器vva3(14)和第二电调衰减器vva4(20)中。第一电调衰减器vva3(14)和第二电调衰减器vva4(20)的典型输入1db压缩点为15dbm，第一90°电桥(12)的插入损耗大于3db，第一固定幅度均衡器eq3(13)和第二固定幅度均衡器eq4(19)的插入损耗大于0db，因此该电调幅度均衡器的输入1db压缩点的典型值为18dbm。为进一步提高本发明电调幅度均衡器的适用范围，增加本发明电调幅度均衡器的幅度均衡能力，通过对本发明的电调幅度均衡器电路进行调整并增加优化功能电路，实现特定的幅度均衡特性。图6为具有典型凸形增益曲线的星载功率放大器和具有u型均衡特性的幅度均衡器对其进行幅度均衡的示意图：其中图6(a)的纵轴为星载功率放大器的增益，横轴为频率；图6(b)的纵轴为具有u型均衡特性的幅度均衡器的插入损耗，横轴为频率；图6(c)的纵轴为经过均衡以后的星载功率放大器的增益，横轴为频率。可以看出使用具有u型均衡特性的幅度均衡器后，星载功率放大器的增益平坦度得到了显著改善。本发明的优选的具有u型均衡特性的电调幅度均衡器原理框图如图7(a)所示，其特征在于：包括输入端(22)、第一90°电桥(23)、第一固定幅度均衡器eq5(24)、固定衰减器att1(25)、第二90°电桥(26)、输出端(27)、第一50ω负载电阻(28)、第二固定幅度均衡器eq6(29)、电调移相器ps(30)、第二50ω负载电阻(31)。第一90°电桥(23)包含输入端(23-1)、隔离端(23-4)、输出端1(23-2)和输出端2(23-3)，第二90°电桥(26)包含输入端1(26-2)、输入端2(26-3)、输出端(26-1)和隔离端(26-4)。其中所述的第一90°电桥的隔离端(23-4)通过第一50ω负载电阻(28)接地，第二90°电桥的隔离端(26-4)通过第二50ω负载电阻(31)接地。其中所述的第一固定幅度均衡器eq5(24)和固定衰减器att1(25)作为上均衡通路，第二固定幅度均衡器eq6(29)和电调移相器ps(30)作为下均衡通路。设工作频率范围为f1～f2，第一固定幅度均衡器eq5(24)的幅度均衡量为m,第二固定幅度均衡器eq6(29)的幅度均衡量为n,上均衡通路的插入损耗为gup(f),下均衡通路的插入损耗为gdown(f)，上均衡通路和下均衡通路的传输相位差为pdiff(f)，电调移相器ps(30)的移相范围大于180°。其中f为工作频率。满足：m＝-n,且|m|＞6db；gup((f1+f2)/2)＝gdown((f1+f2)/2)；且max(pdiff(f))-min(pdiff(f))＜30°；满足该优选约束条件，可以实现具有u型均衡特性的电调幅度均衡器。工作频带内的信号通过输入端(22)进入到第一90°电桥(23)后被功分为两个幅度相同、相位差90°的信号。其中由第一90°电桥的输出端1(23-2)所输出的信号进入第一固定幅度均衡器eq5(24)并实现m均衡量的幅度均衡，此后进入固定衰减器att1(25)得到一定的衰减后进入第二90°电桥的输入端1(26-2)；与此同时，由第一90°电桥的输出端2(23-2)所输出的信号进入第二固定幅度均衡器eq6(29)并实现n均衡量的幅度均衡，此后进入电调移相器ps(30)得到s度的移相后进入第二90°电桥的输入端2(26-3)。具有m均衡量的信号和具有n均衡量、s度移相量的信号，通过第二90°电桥(26)的移相、功分、合成后，从输出端口(27)输出。在两个不等幅信号功率合成时，相位差引起的功率合成损失随着两个信号幅度差的增大而减小。由于第一固定幅度均衡器eq5(24)的幅度均衡量m和第二固定幅度均衡器eq6(29)的幅度均衡量n的绝对值均大于6db，因此两个合成信号的幅度差在工作频率的低端和高端处大于6db，该处的功率合成损失受到两个信号相位差的影响较小；而在工作频率的中心频点附近由于两个合成信号的幅度相近，其功率合成损失受到两个信号的相位差影响较大。从而在输出端(27)得到具有u型均衡特性的信号。由于在工作频带范围内，上均衡通路和下均衡通路的传输相位差值变化量小于30°，因此在改变电调移相器ps(30)的移相量，将改变工作频带内两个合成信号之间的相位差，从而改变工作频带内不同频点处的功率合成损失，进而改变u型均衡器的均衡量。当需要较小均衡量时，改变电调移相器ps(30)的移相量使两个合成信号在合成时的相位差接近0°；当需要较大均衡量时，改变电调移相器ps(30)的移相量使两个合成信号在合成时的相位差接近180°。最终实现均衡量连续可调的具有u型均衡特性的电调幅度均衡器。同时由于90°电桥的集成，该电调幅度均衡器具有良好的驻波特性和较高的输入1db压缩点特性。实施例3展示了具有u型均衡特性的x频段电调幅度均衡器，该实施例中的电调幅度均衡器用于改善具有凸形增益曲线星载功率放大器的增益平坦度特性。图7(a)为本发明中实施例3中具有u型均衡特性的x频段电调幅度均衡器的原理框图，其工作频段为8ghz～12ghz。该电调幅度均衡器包括输入端(22)、第一90°电桥(23)、第一固定幅度均衡器eq5(24)、固定衰减器att1(25)、第二90°电桥(26)、输出端(27)、第一50ω负载电阻(28)、第二固定幅度均衡器eq6(29)、电调移相器ps(30)、第二50ω负载电阻(31)。第一90°电桥(23)包含输入端(23-1)、隔离端(23-4)、输出端1(23-2)和输出端2(23-3)，第二90°电桥(26)包含输入端1(26-2)、输入端2(26-3)、输出端(26-1)和隔离端(26-4)。其中所述的第一90°电桥的隔离端(23-4)通过第一50ω负载电阻(28)接地，第二90°电桥的隔离端(26-4)通过第二50ω负载电阻(31)接地。其中所述的第一固定幅度均衡器eq5(24)具有+12db均衡量，第二固定幅度均衡器eq6(29)具有-12db均衡量，均具有较好的均衡线性度。电调移相器ps(30)具有0°～180°的移相范围，固定衰减器att1(25)的插入损耗为3db。其中所述的第一固定幅度均衡器eq5(24)和固定衰减器att1(25)作为+12db均衡通路，第二固定幅度均衡器eq6(29)和电调移相器ps(30)作为-12db均衡通路，两个均衡通路在工作频带的中心频点处具有相近的插入损耗。电调移相器30的移相值在0°时，+12db均衡通路和-12db均衡通路在工作频带内的传输相位差在160°～180°之间。如前文所述：在两个不等幅信号功率合成时，相位差引起的功率合成损失随着两个信号幅度差的增大而减小。因此在实施例3中，两个合成信号的幅度差在工作频率的低端和高端处为12db，因此该处的功率合成损失受到两个信号相位差的影响较小；而在工作频率的中心频点附近由于两个合成信号的幅度相近，其功率合成损失受到两个信号的相位差影响较大。因此当两个合成信号具有一定的相位差时，输出信号将具有u型的传输特性。通过调节电调移相器ps(30)对具有-12db均衡量的信号进行移相，改变两个合成信号的相位差，从而改变工作频带内不同频点的功率合成损失，进而在输出端口(27)得到可调谐的、具有u型均衡量的信号。图7(b)为实施例3中电调幅度均衡器在5种均衡状态的性能参数示意图：左图的纵轴为插入损耗，横轴为频率；中图的纵轴为输入驻波，横轴为频率；右图的纵轴为输出驻波，横轴为频率。5种状态下电调移相器ps(30)的移相值分别为：5°、18°、30°、50°、90°。由图7(b)可知，该电调幅度均衡器在8～12ghz的工作频率内实现了u型幅度均衡的电调功能，均衡量在1.5db～4.5db之间连续可调；该电调幅度均衡器的输入输出驻波均在1.35以下，具有良好的幅度均衡性能。非常适合用于改善该频段星载功率放大器的增益平坦度。该电调幅度均衡器的输入1db压缩点由电路中的电调移相器ps(30)决定。电调移相器ps(30)的典型输入1db压缩点为13dbm，第一90°电桥(23)的损耗，第二固定幅度均衡器eq6(29)的损耗，因此该电调幅度均衡器的输入1db压缩点的典型值为18dbm。在一些实施例中，本发明的电调均衡器设计为用于大规模应用的数控型电调幅度均衡器，其原理框图如图8所示。该电调幅度均衡器包括输入端(32)、第一90°电桥(33)、第一固定幅度均衡器eq7(34)、第一数控衰减器vva5(35)、第二90°电桥(36)、输出端(37)、第一50ω负载电阻(38)、第二固定幅度均衡器eq8(39)、第二数控衰减器vva6(40)、第二50ω负载电阻(41)。第一90°电桥(33)包含输入端(33-1)、隔离端(33-4)、输出端1(33-2)和输出端2(33-3)，第二90°电桥(36)包含输入端1(36-2)、输入端2(36-3)、输出端(36-1)和隔离端(36-4)。其中所述的第一90°电桥的隔离端(33-4)通过第一50ω负载电阻(38)接地，第二90°电桥的隔离端(36-4)通过第二50ω负载电阻(41)接地。其中所述的第一固定幅度均衡器eq7(34)和第二固定幅度均衡器eq8(39)可设计为具有不同均衡量的固定幅度均衡器，也可以设计为不具有幅度均衡功能的传输线，两个固定幅度均衡器设计为具有相同的相位传输特性和良好的驻波特性。其中所述的第一数控衰减器vva5(35)和第二数控衰减器vva6(40)为6位数控衰减器，使用相同的电路设计，因此具有相同的相位传输特性。相比于其他实施例，该实施例中电调幅度均衡器的电调功能和性能不变，电调信号的格式为通用的串/并行的数控信号，使用通用的数字指令即可实现均衡量的电调谐，非常适合相控阵等大规模的应用。本发明使用不等幅功率合成的方法,利用相对成熟简单的电调衰减器实现幅度均衡器的电调谐功能，减小了电调幅度均衡器的设计难度并提升了各项性能。本发明电调幅度均衡器与现有幅度均衡器的典型指标对比如表2。表2本发明电调幅度均衡器与现有幅度均衡器的对比由表2的对比可知，本发明的电调幅度均衡器可实现幅度均衡量连续可调；在不同电调谐状态下，在工作频带的中心频点处的插入损耗变化在±0.5db以内，同时电调的过程中均具有良好的幅度均衡线性度；本发明的电调幅度均衡器在电调谐过程中的输入驻波和输出驻波均小于1.35；电调幅度均衡器的输入1db压缩点的典型值为19dbm；本发明中两个合成信号为不等幅功率合成，此合成方法对两个合成信号的幅度差和相位差的容差要求较低，可有效降低电调幅度均衡器的设计难度；此外，本发明兼容mmic设计，可使用多级mmic集成实现，也可采用单个mmic实现，从而具有高集成度。因此，相较现有幅度均衡器，本发明的电调幅度均衡器在均衡线性度、调谐时中心频点处插入损耗变化、驻波特性、输入1db压缩点、电容设计容差要求、设计难度等方面，均有很大提升。本发明的电调幅度均衡器设计灵活性大，通用设计性强，可以很好的应用于星载微波接收机、线性化器、星载功率放大器中。以上所述内容仅为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。当前第1页12