多普勒甚高频全向信标的边带信号调制器电路及实现方法与流程

本发明涉及多普勒甚高频全向信标的边带信号调制器电路及实现方法，用于多普勒甚高频全向信标设备的边带调制单元中，实现边带信号的调制，满足多普勒全向信标系统的性能要求。

背景技术：

多普勒甚高频全向信标设备必须发射两种射频信号，才能够实现多普勒甚高频全向信标的发送方位信息的功能，包括一种载波信号和两种边带信号；但边带信号必须经过调制才能向外部空间进行辐射，而边带信号的调制是通过边带信号调制器实现的。

多普勒甚高频全向信标设备一直是我国引进的国外设备，这套设备研制成功打破了该设备一直由国外垄断的局面，填补了国内同类产品的空白，而边带信号调制器是该设备的重要组成部分，是完全自主发明研制的。

技术实现要素：

本发明提供了一种多普勒甚高频全向信标的边带信号调制器电路及实现方法，其目的是，为完成多普勒甚高频全向信标边带信号调制器的设计，然后对多普勒甚高频全向信标设备发射的边带信号进行调制，形成多普勒甚高频全向信标要求辐射的边带信号，达到多普勒甚高频全向信标设备的功能及技术指标要求，实现多普勒甚高频全向信标的发送方位信息的功能。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种多普勒甚高频全向信标的边带调制器电路，其特征在于：包括PIN吸收型调制二级管电路和峰值检波器电路；

所述PIN吸收型调制二级管电路由PIN吸收型调制二级管电路Ⅰ和PIN吸收型调制二级管电路Ⅱ两部分完全相同的电路组成；

所述峰值检波器电路由峰值检波器电路Ⅰ和峰值检波器电路Ⅱ两部分完全相同的电路组成，峰值检波器电路Ⅰ处理馈往奇天线的信号，为奇调制电路，峰值检波器电路Ⅱ处理馈往偶天线的信号，为偶调制电路，将调制完成的信号送到天线进行辐射，达到多普勒甚高频全向信标所需要的边带信号要求；

所述PIN吸收型调制二级管电路为：二极管V1的反向端依次通过电感L1和电容C2与二极管V1的正向端连接，电感L1一端和二极管V1的反向端连接后，与多普勒甚高频全向信标的边带放大单元相连接，作为边带信号的输入端；

所述峰值检波器电路为：电阻R4的一端分别接二极管V4的正向端及耦合器W1的正向耦合端，二极管V4的反向端分别接电容C9、电阻R6和电感L8的一端，电感L8的另一端接低频插头座Xj3，去多普勒甚高频全向信标的边带调制控制板，电阻R4、电容C9和电阻R6的另一端接地；

耦合器W1的反向耦合端接电阻R8的一端及二极管V6的正向端，二极管V6的反向端分别接电容C11、电阻R10和电感L9的一端，电感L9的另一端接低频插头座Xj4，去多普勒甚高频全向信标的边带调制控制板，电阻R8、电容C11和电阻R10的另一端接地；

电容C7的一端接PIN吸收型调制二级管电路二极管V1正向端，电容C7的另一端分别接电感L6的一端及耦合器W1的输入端，耦合器W1的输出端连接接口XJ12去多普勒甚高频全向信标的边带调制控制板；

由电阻和电容构成的检波电路，产生的控制电平送到多普勒甚高频全向信标的边带放大单元。

一种多普勒甚高频全向信标的边带调制器的实现方法，其特征在于，步骤如下：

来自边带定向耦合器的5W的连续波边带信号馈入边带调制器的输入端，分为相等的两路信号，分别加入二极管V1、二极管V2的反向端，二极管V1、二极管V2的反向端还加入了调制控制板送来的偏置直流信号；

从调制控制板送来的奇调制信号和耦调制信号信号，分别经过扼流圈加到二极管V1、二极管V2的正向端，在二极管V1、二极管V2中完成的调制，其原理是：将二极管V1、二极管V2作为一个电调衰减器来实现调幅的，二极管V1、二极管V2工作频率在大于100MHz时，二极管V1、二极管V2的单向导电性完全消失，它就类似于线性器件，并且二极管V1、二极管V2呈现的阻抗大小主要决定于加于二极管V1、二极管V2两端的直流偏置的极性及其大小，而几乎与加入的射频信号的幅度无关，当二极管V1、二极管V2两端的电压为零或负时，二极管V1、二极管V2为高阻抗截止状态，而当二极管V1、二极管V2加正偏压时，它呈现低阻状态，并且外加正向偏压越大，通过二极管V1、二极管V2的电流越大，二极管V1、二极管V2的正向电阻就越小；为了提高调制的线性，经过耦合器W1、耦合器W2正向耦合端耦合出调制完成的信号，经由二极管V4构成的相同的两部分奇、偶正向检波电路，检出包络信号送到多普勒甚高频全向信标的调制器控制板，与调制信号进行混合，得到一种奇调制信号和偶调制信号，在加到调制二极管V1、二极管V2的反向端，因此形成调制信号的反馈闭环，提高了调制的线性；在该控制信号的控制下．加入二极管V1、二极管V2的连续边带信号的幅度在经过二极管Vl和二极管V2之后将随着控制信号的幅度发生变化，完成对边带信号的调制；

已调幅的奇边带信号馈入定向耦合器Wl，耦合器Wl的正向耦合端口的输出送至峰值检测器进行检波，由二极管V4正向检波输出端输出的是边带巳调制信号的包络，耦合器W1的反向耦合端则接由二极管V6构成反向峰值检波器，该端的输出信号则送往调制控制板的反向功率检测部分，从而监视反向功率的大小，一旦由于边带天线损坏或电缆与边带天线之间匹配不好，从而造成较大的边带反射信号，则进行边带告警；已调幅的偶边带信号馈入定向耦合器W2的工作原理和奇边带信号的工作原理相同；

边带调制器的边带奇调制信号输出和边带偶调制信号输出送到多普勒甚高频全向信标的边带转换单元进行下一步处理；

由电阻和电容构成的检波电路，产生的控制电平送到多普勒甚高频全向信标的边带放大单元，去控制边带放大单元的功率，形成功率控制环路，保证功率的稳定。

本发明的有益效果是：本发明达到了多普勒甚高频全向信标设备对边带信号调制的要求，满足了该设备的系统要求，是该设备的重要组成部分。经过本发明电路调制的边带信号辐射到空中，能够实现多普勒甚高频全向信标设备向飞机发射方位信息的功能，引导飞机按照正确的航线进行飞行。

附图说明

图1为本发明的电路连接框图；

图2为本发明IN吸收型调制二级管电路Ⅰ或PIN吸收型调制二级管电路Ⅱ的原理图；

图3为本发明峰值检波器电路Ⅰ或峰值检波器电路Ⅱ的原理图；

图4为本发明 PIN吸收型调制二级管工作原理框图；

图5为本发明PIN管的动态电阻和正向电流之间关系的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种多普勒甚高频全向信标的边带调制器，包括PIN吸收型调制二级管电路和峰值检波器电路。

PIN吸收型调制二级管电路由PIN吸收型调制二级管电路Ⅰ和PIN吸收型调制二级管电路Ⅱ两部分完全相同的电路组成。

峰值检波器电路由峰值检波器电路Ⅰ和峰值检波器电路Ⅱ两部分完全相同的电路组成，峰值检波器电路Ⅰ处理馈往奇天线的信号，为奇调制电路，峰值检波器电路Ⅱ处理馈往偶天线的信号，为偶调制电路，将调制完成的信号送到天线进行辐射，达到多普勒甚高频全向信标所需要的边带信号要求。

PIN吸收型调制二级管电路为：二极管V1的反向端依次通过电感L1和电容C2与二极管V1的正向端连接，电感L1一端和二极管V1的反向端连接后，与多普勒甚高频全向信标的边带放大单元相连接，作为边带信号的输入端。

峰值检波器电路为：电阻R4的一端分别接二极管V4的正向端及耦合器W1的正向耦合端，二极管V4的反向端分别接电容C9、电阻R6和电感L8的一端，电感L8的另一端接低频插头座Xj3，去多普勒甚高频全向信标的边带调制控制板，电阻R4、电容C9和电阻R6的另一端接地。

耦合器W1的反向耦合端接电阻R8的一端及二极管V6的正向端，二极管V6的反向端分别接电容C11、电阻R10和电感L9的一端，电感L9的另一端接低频插头座Xj4，去多普勒甚高频全向信标的边带调制控制板，电阻R8、电容C11和电阻R10的另一端接地。

电容C7的一端接PIN吸收型调制二级管电路二极管V1正向端，电容C7的另一端分别接电感L6的一端及耦合器W1的输入端，耦合器W1的输出端连接接口XJ12去多普勒甚高频全向信标的边带调制控制板。

由电阻和电容构成的检波电路，产生的控制电平送到多普勒甚高频全向信标的边带放大单元。

一种多普勒甚高频全向信标的边带调制器的实现方法，步骤如下：

来自边带定向耦合器的5W的连续波边带信号馈入边带调制器的输入端，分为相等的两路信号，分别加入二极管V1、二极管V2的反向端，二极管V1、二极管V2的反向端还加入了调制控制板送来的偏置直流信号。

从调制控制板送来的奇调制信号和耦调制信号信号，分别经过扼流圈加到二极管V1、二极管V2的正向端，在二极管V1、二极管V2中完成的调制，其原理是：将二极管V1、二极管V2作为一个电调衰减器来实现调幅的，二极管V1、二极管V2工作频率在大于100MHz时，二极管V1、二极管V2的单向导电性完全消失，它就类似于线性器件，并且二极管V1、二极管V2呈现的阻抗大小主要决定于加于二极管V1、二极管V2两端的直流偏置的极性及其大小，而几乎与加入的射频信号的幅度无关，当二极管V1、二极管V2两端的电压为零或负时，二极管V1、二极管V2为高阻抗截止状态，而当二极管V1、二极管V2加正偏压时，它呈现低阻状态，并且外加正向偏压越大，通过二极管V1、二极管V2的电流越大，二极管V1、二极管V2的正向电阻就越小；为了提高调制的线性，经过耦合器W1、耦合器W2正向耦合端耦合出调制完成的信号，经由二极管V4构成的相同的两部分奇、偶正向检波电路，检出包络信号送到多普勒甚高频全向信标的调制器控制板，与调制信号进行混合，得到一种奇调制信号和偶调制信号，在加到调制二极管V1、二极管V2的反向端，因此形成调制信号的反馈闭环，提高了调制的线性；在该控制信号的控制下．加入二极管V1、二极管V2的连续边带信号的幅度在经过二极管Vl和二极管V2之后将随着控制信号的幅度发生变化，完成对边带信号的调制。

已调幅的奇边带信号馈入定向耦合器Wl，耦合器Wl的正向耦合端口的输出送至峰值检测器进行检波，由二极管V4正向检波输出端输出的是边带巳调制信号的包络；耦合器W1的反向耦合端则接由二极管V6构成反向峰值检波器，该端的输出信号则送往调制控制板的反向功率检测部分，从而监视反向功率的大小，一旦由于边带天线损坏或电缆与边带天线之间匹配不好，从而造成较大的边带反射信号，则进行边带告警。

已调幅的偶边带信号馈入定向耦合器W2的工作原理和奇边带信号的工作原理相同。

边带调制器的边带奇调制信号输出和边带偶调制信号输出送到多普勒甚高频全向信标的边带转换单元进行下一步处理。

由电阻和电容构成的检波电路，产生的控制电平送到多普勒甚高频全向信标的边带放大单元，去控制边带放大单元的功率，形成功率控制环路，保证功率的稳定。

图4是PIN吸收型调制二级管工作原理框图，说明了外加信号的关系和要求。将连续的边带信号和调制信号加于PIN管，调制信号控制PIN管的电阻，那么连续的边带信号通过PIN管后的衰减便不同，其幅度是受调制信号控制的，从而实现了对边带信号的调幅。

图5是PIN吸收型调制二级管电阻和电流工作时关系示意图。原理是将PIN吸收型调制二级管作为一个电调衰减器来实现调幅的，PIN吸收型调制二级管工作频率在大于100MHz时，单向导电性完全消失，类似于线性器件，并且PIN吸收型调制二级管呈现的阻抗大小主要决定于加于PIN吸收型调制二级管两端的直流偏置的极性及其大小，几乎与加入的射频信号的幅度无关；当PIN吸收型调制二级管两端的电压为零或负时，PIN吸收型调制二级管高阻抗截止状态；而PIN吸收型调制二级管加正偏压时，它呈现低阻状态，并且外加正向偏压越大，通过PIN吸收型调制二级管的电流越大，PIN吸收型调制二级管正向电阻就越小。