一种可编程的铁氧体幅相调制器控制电路的实现方法与流程

本发明属于铁氧体器件控制电路领域，具体涉及一种可编程的铁氧体幅相调制器控制电路实现方法，应用于实现高精度铁氧体幅相调制器。

背景技术：

幅相调制器是一种可以同时控制微波信号幅度和相位的器件，在雷达及微波通信领域应用广泛。幅相调制器的实现途径多样，其基本原理是：将输入信号功分为两个支路，对两个支路信号进行特定的幅度加权控制或相位加权控制；将经过加权处理的两个支路信号再进行功率合成，合成信号即为输入信号的幅相调制结果。幅相调制器由功分器、合成器、幅度加权部件、相位加权部件组成，其中幅度加权部件和相位加权部件是受控的微波器件，是幅相调制器中的关键部件。可以采用两种加权控制形式中的一种或两种组合实现幅相调制。铁氧体幅相调制器基于相位加权实现对输入信号的幅相调制。图1为铁氧体幅相调制器的原理框图。

其主要工作原理是：通过电控调整两路移相器的相位差控制输出信号幅度衰减量；通过同步电控调整两路移相器的相移量控制输出信号相移值。铁氧体幅相调制器由功分器、合成器、移相器、控制电路组成。为了减小调制器横向尺寸、确保结构紧凑性，功分器和合成器采用e面3db混合电桥实现。控制电路调整两路移相器的相位差以控制输出信号幅度衰减量；同步调整两路移相器的相移量以控制输出信号相移值，由此实现对输入微波信号的幅度和相位调制。常见幅相调制器其幅度、相位控制范围和控制步进量固化，其应用场合一般具有唯一性。本发明实现的铁氧体幅相调制器基于可重构的软件实现相位加权控制，具有较强的灵活性，在调试测试和产品升级方面具有一定优势。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种提供一种可编程的铁氧体幅相调制器控制电路实现方法。

技术方案

一种可编程的铁氧体幅相调制器控制电路的实现方法，其特征在于包括可编程的fpga和激励控制电路，fpga完成幅相控制指令解算、控制码表查询、时序信号产生；激励控制电路按照fpga解算出的控制码产生移相器所需激励控制电流，改变移相器剩磁状态，获得控制码对应的相移值；具体步骤如下：

步骤1：通过调试过程先验获取相移控制码表；所述的相移控制码表存储的内容为激励控制电路所需12bit控制码，映射的对象为是量化基数in为步进量，值域范围为(0°，360°-in)的相移值所对应的控制码；相移控制码表存储在例化的rom中，容量大小为2m，数据格式为12bit无符号整数；

步骤2：建立幅度调制所需的相移参量表rom_a；

步骤3：建立相位调制所需的相移参量表rom_p；

步骤4：通过上位机设置的幅度调制值编码和相位调制值编码分别查询rom_a和rom_p，获取幅度调制相移参量和相位调制相移参量；

步骤5：幅度调制相移参量和相位调制相移参量进行加减运算、取模运算和逻辑移位，获取两个移相支路相移值编码；

步骤6：通过相移值编码查询相移控制码表，获取相应移相支路的控制码；

步骤7：时序信号产生模块根据控制码生成激励电路控制时序信号：

其中，pos为激励电路正脉冲控制时序信号，neg为激励电路负脉冲控制时序信号，set为置位信号，rst为复位信号，d为相应位激励电路的控制码，&为逻辑与运算，为逻辑异或运算；当控制码为“0”时，控制时序信号正脉冲为复位信号，负脉冲为置位信号；当控制码为“1”时，激励器电路控制时序信号正脉冲为置位信号，负脉冲为复位信号；

步骤8：将产生的控制时序信号输入到激励控制电路产生移相器所对应的激励控制电流。

步骤1中所述的通过调试过程先验获取相移控制码表具体包括如下步骤：

步骤1a：编程fpga，将上位机发送控制命令直接解算为值域范围(0，4095)，步进为1的12bit控制码；将被测移相器接入矢量网络分析仪，上位机程序对各个控制状态下相移值进行自动采集；测试结果为4096个控制码和相移值之间的映射表；

步骤1b：按系统设定的相移步进量，从4096个初始相移值中抽取所需相移态；设定相移步进量in为360°/2¹⁰；从4096个初始相移值中抽取出步进量为in的2¹⁰个相移状态，并记录下各相移状态对应的激励控制码；

步骤1c：在altera公司fpga开发软件quartusii中新建两个mif文件存储器初始化文件，设置其表格数据为12bit无符号整型数据，数据总量为2¹⁰；直接将抽取出的两组2¹⁰个激励控制码分别写入其对应mif文件，完成mif文件建立；在altera公司fpga开发软件quartusii中调用参数化模块库rom:1-port，建立相移控制码查找romrom_code1和rom_code2；rom_code1和rom_code2在例化过程中调用其对应的mif文件，完成rom存储单元与相移控制码数据映射。

步骤2中所述的建立幅度调制所需的相移参量表rom_a具体包括如下：

在altera公司fpga开发软件quartusii中调用参数化模块库rom:1-port，建立幅度调制查找romrom_a；rom_a在例化过程中调用其对应的mif文件存储器初始化文件，完成rom存储单元与幅度调制数据映射；mif文件与officeexcel表格兼容，设置其表格数据为有符号整型数据，数据总量为幅度调制状态数an，数据内容为其中round()为四舍五入函数；po为幅度调制db数；arcsin为反正弦函数；in为系统设置的相移步进量，设置为in为360°/2¹⁰；n为浮点数化整型放大倍数参数，在officeexcel中编辑计算公式，其中in、2ⁿ皆为常数，以幅度调制值po为变量列计算获得幅度调制需求的相移参量数据列；直接将该数据列拷贝进入mif文件粘贴，完成mif文件建立；rom_a例化后，其存储内容为mif文件对应的存储信息，以幅度调制值编码作为rom_a的地址索引输入，即可查找获取相应幅度调制需求的相移参量数据。

步骤3中所述的建立相位调制所需的相移参量表rom_p具体包括如下：

在altera公司fpga开发软件quartusii中调用参数化模块库rom:1-port，建立幅度调制查找romrom_p；rom_p在例化过程中调用其对应的mif文件存储器初始化文件，完成rom存储单元与相位调制数据映射；mif文件与officeexcel表格兼容，设置其表格数据为有符号整型数据，数据总量为相位调制状态数pn，数据内容为round(p/in×2ⁿ，0)；其中round()为四舍五入函数；p为相位调制值；in为系统设置的相移步进量，设置为in为360°/2¹⁰；n为浮点数化整型放大倍数参数；在officeexcel中编辑round(p/in×2ⁿ，0)计算公式，其中in、2ⁿ皆为常数，以相位调制值p为变量列计算获得相位调制需求的相移参量数据列，直接将该数据列拷贝进入mif文件粘贴，完成mif文件建立；rom_p例化后，其存储内容为mif文件对应的存储信息，以相位调制值编码作为rom_p的地址索引输入，即可查找获取相应相位调制需求的相移参量数据。

所述的激励控制电路为180°、90°、45°、22.5°四位数字式激励电路和一位磁通式激励电路。

有益效果

本发明提出一种可编程的铁氧体幅相调制器控制电路实现方法，通过分析铁氧体幅相调制器的控相调制机理，以可编程的fpga架构结合铁氧体移相器激励控制电路，实现幅相调制精度高、调制状态可重构的铁氧体幅相调制器。特点如下：

1)将运算式中的浮点型数据转换为整型数据；

2)使用查表法简化运算过程。将预先可确定的除法、幂函数、反三角函数运算值进行除in量化和2ⁿ倍放大后存入fpga中实现的硬件rom，省略掉复杂的反三角函数运算、幂函数、除法运算等环节，降低系统复杂度，提高运算速度；

3)以数据量化和数据编码原理为基础，进一步简化运算过程。因为在浮点型数据转整型数据之前已经进行除in量化，且在fpga中有符号整型数以补码形式存储，可据此通过简单的逻辑与实现相位计算结果的mod360运算。实际上在fpga中只需将量化放大后的相位值的二进制码和的二进制码进行逻辑与操作即可实现相位计算结果的mod360运算。如此则省略掉取模运算中的分支判断和加减运算，并将mod运算转换为逻辑与操作，降低系统运算复杂度；

4)因为在浮点型数据转整型数据过程中包含除in量化操作，则运算中的所有操作皆以in为基数。运算过程中的中间值和最终运算结果皆为in的整数倍。将最终运算结果右移n位，即获得基于量化基数in的各移相支路相移控制码。

本发明实现的控制电路仅通过改变供电电压和升级fpga软件即可实现不同调制精度、不同工作频段的铁氧体幅相调制器。

附图说明

图1铁氧体幅相调制器原理框图

图2铁氧体幅相调制器控制电路原理框图

图3支路相移值编码计算框图

图4实施例一的幅相调制器控制电路实现框图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

通过网络级联分析，在不考虑各器件反射和传输损耗的情况下，可以得到输出相对于输入信号的幅度比表达式：

φ1、φ2分别为两只移相器的相位。可以看出，输出信号的幅度取决于两路移相器的相位差，输出信号的相位则由两路移相器相位和的平均值决定。

根据输出微波信号需要调制的幅度和相位，反向解算两路移相器所需移相量。其解算公式为：

其中，φ1表示组件中1#移相器相移值，φ2表示组件中2#移相器相移值，φ0表示调制相位设置值，po(db)表示调制幅度设置值。在实际应用中，φ0和po(db)状态数有限，可知通过公式(1)、(2)解算的φ1和φ2也是可以穷举的有限种相移状态。铁氧体移相器产生的相移量和控制电路提供的激励电流直接相关，可以在激励电流控制量和移相器相移量之间建立起简单的映射关系。以调制相位设置值φ0和调制幅度设置值po(db)解算获得的φ1和φ2对激励电流控制量进行查表操作，以查表结果控制激励电流产生电路，激励电流驱动相应移相器即可获得相移量φ1、φ2，从而获得满足信号调制所需的相位值和幅度值。控制电路的移相器相移量解算功能和激励电流控制量查表功能基于fpga实现，由此保证铁氧体幅相调制器具有良好的可调试性，并且可以通过调整fpga软件进行产品升级。

图2为铁氧体幅相调制器控制电路的原理框图。铁氧体幅相调制控制电路主要由可编程的fpga和激励控制电路组成。fpga完成幅相控制指令解算、控制码表查询、时序信号产生，可根据应用需求重构程序，实现指定精度的幅相调制。激励控制电路按照fpga解算出的控制码产生移相器所需激励控制电流，改变移相器剩磁状态，获得控制码对应的相移值。

fpga内部实现的三项功能分别为：

1.幅相控制指令解算功能。上位机向调制器控制电路发送的指令信息包括幅度调制值po和相位调制值φ0，fpga解算功能模块按照公式(1)、(2)解算获取两个移相支路所需相移值。解算过程分为三步：

①幅度调制所需相移参量计算。在解算公式(1)、(2)中，包含除法、幂函数、反三角函数、加减法运算。为简化运算、提高解算速度，将除法、幂函数、反三角函数等表达式进行先验运算，将结果以表格形式存储。因解算公式中的部分仅有调幅值po为变量，故以po设置值为索引，即可查表获取该计算式的运算结果。上位机设置的幅度调制值是以幅度衰减步进为基准的二进制编码，例如衰减步进量为1db，5bit编码的幅度调制，编码、幅度、运算式计算结果之间的映射关系如表1所示。

表1幅度调制编码映射示例

根据示例表所示，以上位机设置的幅度调制值编码为索引即可查询获取幅度调制所需的相移参量。在运算式进行先验运算过程中，考虑到移相器所能达到的相移最小步进量，计算结果一般取2位小数精度。先验计算结果为浮点数，将其量化并放大2ⁿ后四舍五入取整，化为整数存入fpga程序例化的rom内部，以减低存储难度和后续加减运算复杂度；

②相位调制所需相移参量计算。上位机设置的相位调制值φ0是以调制相位步进为基准的二进制编码，例如步进量为11.25°，5bit编码的相位调制，编码、相位之间的映射关系如表2所示。

表2相位调制编码映射示例

根据示例表所示，以上位机设置的相位调制值编码为索引即可查询获取相位调制所需的相移参量，该参量一般取2位小数精度。将其量化并放大2ⁿ后四舍五入取整，化为整数存入fpga程序例化的rom内部，以减低存储难度和后续加减运算复杂度；

③移相支路相移值计算。根据解算公式(1)、(2)，相位调制所需的相移参量与幅度调制所需相移参量作加减运算，即获得两个移相支路相移值。移相器的相移值以360°为周期，当加减运算结果出现负值或超出360°时，对其进行模360°运算。为简化取模运算过程，对运算式涉及的全部参量(包括相位调制所需相移参量和幅度调制所需相移参量)进行基于in的量化(in取360°/2^m)。对基于360°/2^m量化的参量加减运算结果进行模360°运算，无需考虑其正负和值域范围，仅需与常数2^n+m-1(n为放大倍数参数，m为量化参数)进行简单的逻辑与操作即可实现。将取模运算结果右移n位，则最终获得的两个移相支路相移值是基于量化基数in的编码，其值域范围为(0，2^m-1)；

2.控制码表查询功能。控制码表查询功能实现过程分为两步：

①先验获取控制码表。fpga内部的控制码表1和控制码表2是先验获取的。码表内存储的内容为激励控制电路所需12bit控制码，映射的对象为是量化基数in为步进量，值域范围为(0°，360°-in)的相移值。在调制器调试过程中，首先测试获取两个移相支路的各状态相移值。控制码为12bit的激励控制电路，共对应4096个相移状态。从中提取以量化基数in为步进量，值域范围为(0°，360°-in)的相移值所对应的控制码，即形成控制码表。控制码表存储在例化的rom中，容量大小为2^m，数据格式为12bit无符号整数；

②查询码表。以解算获取的移相支路相移值编码为索引查询码表，输出相应控制码，通过激励控制电路激励相应移相器得到所需相移值；

3.时序信号产生功能。时序信号产生模块检测到上位机发送的幅相控制指令就绪后，生成激励控制电路所需复位、置位信号。信号脉宽和间隔可编程控制，以适应于不同要求。复位、置位信号与数字式激励电路的控制码进行简单的逻辑操作，获得数字式激励电路控制时序信号。磁通式激励电路直接使用复位、置位信号作为控制时序信号。数字式激励电路控制时序信号生成公式为：

其中，pos为激励电路正脉冲控制时序信号，neg为激励电路负脉冲控制时序信号，set为置位信号，rst为复位信号，d为相应位激励电路的控制码，&为逻辑与运算，为逻辑异或运算。当控制码为“0”时，控制时序信号正脉冲为复位信号，负脉冲为置位信号；当控制码为“1”时，激励器电路控制时序信号正脉冲为置位信号，负脉冲为复位信号。

总结fpga幅相调制控制功能实现流程，主要包括以下步骤：

i.通过调试过程先验获取相移控制码表；

ii.建立幅度调制所需的相移参量表；

iii.建立相位调制所需的相移参量表；

iv.通过上位机设置的幅度调制值和相位调制值分别查表，获取幅度调制相移参量和相位调制相移参量；

v.幅度调制相移参量和相位调制相移参量进行加减运算和取模运算，获取两个移相支路相移值编码；

vi.通过相移值编码查询相移控制码表，获取相应移相支路的控制码；

vii.时序信号产生模块根据控制码生成激励电路控制时序信号。

激励控制电路为硬件电路，按照fpga解算出的12bit控制码产生移相器所需激励控制电流，改变移相器剩磁状态，获得控制码对应的相移值。如图2所示，单只移相器的激励控制电路分为180°、90°、45°、22.5°四位数字式激励电路和一位磁通式激励电路。其中180°位激励器受控于控制码最高位code[11]，90°位激励器受控于控制码code[10]，45°位激励器受控于控制码code[9]，22.5°位激励器受控于控制码code[8]，磁通位受控于控制码code[7:0]。数字式激励电路产生幅度和脉宽固定的正负电流脉冲对，当控制码为“0”时，正脉冲在前，负脉冲在后，该移相段相移值为零态；当控制码为“1”时，负脉冲在前，正脉冲在后，该移相段相移值为设计的相移态。磁通位激励器电路中包含da，将8bit控制码转换为控制电压。在工作过程中，复位信号触发产生一个负向电流脉冲，置位信号触发产生与控制电压产生成比的正向电流脉冲，使得磁通移相段相移值成比例增加。磁通位激励电路对应的相移段最大相移22.5°，其相移值最小步进约0.08°，与其余四位数字式相移段组合，可以产生360°范围内步进量为0.08°的任意相移值。激励控制电路根据相移控制码生成的激励时序信号，控制两只移相器产生相应相移，微波信号通过功分、移相、合成后实现上位机要求的幅度和相位调整，完成幅相调制功能。

实现可编程的铁氧体幅相调制器，具体实施过程包括fpga程序设计和激励控制电路设计两部分。

1.fpga程序设计。其具体步骤为：

①建立两个支路移相器的相移控制码表。其过程为：

第一步：获取移相器全编码状态下的相移值。编程fpga，将上位机发送控制命令直接解算为值域范围(0，4095)，步进为1的12bit控制码。将被测移相器接入矢量网络分析仪，上位机程序对各个控制状态下相移值进行自动采集。测试结果为4096个控制码和相移值之间的映射表；

第二步：按系统设定的相移步进量，从4096个初始相移值中抽取所需相移态。综合考虑激励控制电路控制精度和矢量网络分析仪等设备的测试精度，设定相移步进量in为360°/2¹⁰(约0.35°)。利用上位机程序数据分析功能，从4096个初始相移值中抽取出步进量为in的2¹⁰个相移状态，并记录下各相移状态对应的激励控制码；

第三步：建立相移控制码表。在altera公司fpga开发软件quartusii中新建两个mif文件(存储器初始化文件)，设置其表格数据为12bit无符号整型数据，数据总量为2¹⁰。直接将抽取出的两组2¹⁰个激励控制码分别写入其对应mif文件，完成mif文件建立。在altera公司fpga开发软件quartusii中调用参数化模块库rom:1-port(单口rom)，建立相移控制码查找romrom_code1和rom_code2。rom_code1和rom_code2在例化过程中调用其对应的mif文件，完成rom存储单元与相移控制码数据映射；

②建立幅度调制所需的相移参量表。其过程为：

在altera公司fpga开发软件quartusii中调用参数化模块库rom:1-port(单口rom)，建立幅度调制查找romrom_a。rom_a在例化过程中调用其对应的mif文件(存储器初始化文件)，完成rom存储单元与幅度调制数据映射。mif文件与officeexcel表格兼容，设置其表格数据为有符号整型数据，数据总量为幅度调制状态数an，数据内容为其中round()为四舍五入函数；po为幅度调制db数；arcsin为反正弦函数；in为系统设置的相移步进量(设置为in为360°/2¹⁰)；n为浮点数化整型放大倍数参数(设置为32)。在officeexcel中编辑计算公式，其中in、2ⁿ皆为常数，以幅度调制值po为变量列计算获得幅度调制需求的相移参量数据列。和直接将该数据列拷贝进入mif文件粘贴，完成mif文件建立。rom_a例化后，其存储内容为mif文件对应的存储信息，以幅度调制值编码(总幅度调制值状态数为an，则编码分别为0，1，2，…，an-1)作为rom_a的地址索引输入，即可查找获取相应幅度调制需求的相移参量数据；

③建立相位调制所需的相移参量表。其过程为：

在altera公司fpga开发软件quartusii中调用参数化模块库rom:1-port(单口rom)，建立幅度调制查找romrom_p。rom_p在例化过程中调用其对应的mif文件(存储器初始化文件)，完成rom存储单元与相位调制数据映射。mif文件与officeexcel表格兼容，设置其表格数据为有符号整型数据，数据总量为相位调制状态数pn，数据内容为round(p/in×2ⁿ，0)。其中round()为四舍五入函数；p为相位调制值；in为系统设置的相移步进量(设置为in为360°/2¹⁰)；n为浮点数化整型放大倍数参数(设置为32)。在officeexcel中编辑round(p/in×2ⁿ，0)计算公式，其中in、2ⁿ皆为常数，以相位调制值p为变量列计算获得相位调制需求的相移参量数据列。直接将该数据列拷贝进入mif文件粘贴，完成mif文件建立。rom_p例化后，其存储内容为mif文件对应的存储信息，以相位调制值编码(总相位调制值状态数为pn，则编码分别为0，1，2，…，pn-1)作为rom_p的地址索引输入，即可查找获取相应相位调制需求的相移参量数据；

④计算支路相移值编码。其过程为：

通过上位机设置的幅度调制值编码和相位调制值编码分别查表rom_a和rom_p，获取幅度调制相移参量和相位调制相移参量。幅度调制相移参量和相位调制相移参量进行加减运算、取模运算、逻辑移位，获取支路相移值编码。图3为支路相移值编码计算框图。

通过查表rom_p，获取以in量化并放大2ⁿ后的相位调制相移参量值，其数据格式为正整数；通过查表rom_a，获取以in量化并放大2ⁿ后的幅度调制相移参量值，其数据格式为正整数。相位调制相移参量与幅度调制相移参量作加减运算，运算结果可能为负值或大于通过和常数进行逻辑与运算，完成基于in的360°取模。取模后的两个支路相移运算值值域范围为的正整数，将其逻辑右移n位，取其低10位，得到基于相移步进量in的支路1相移值编码φ1和支路2相移值编码φ2；

⑤查询相移控制码表。支路1相移值编码φ1和支路2相移值编码φ2分别访问rom_code1和rom_code2，获得两路激励控制电路所需相移控制码，其数据格式为12bit的无符号数。其中高4位对应180°、90°、45°、22.5°四位数字式激励电路，低8位对应磁通式激励电路；

⑥产生时序信号。时序信号产生模块检测到上位机发送的幅相控制指令就绪后，通过计数fpga系统时钟生成激励控制电路所需复位、置位信号。复位、置位信号的脉宽及脉间间隔可以通过变更程序进行调整，以满足不同移相器需求。复位、置位信号结合高4位相移控制码进行逻辑运算，产生数字式激励器电路控制时序信号正、负脉冲。磁通式激励器电路控制信号无需进行逻辑变换，复位信号直接作为控制时序信号负脉冲，置位信号直接作为控制时序信号正脉冲。

2.激励控制电路设计。其内容包括数字式激励电路和磁通式激励电路设计。其中4位数字式激励电路具有相同的工作机理，设计过程相同；磁通式激励电路包含da控制部分，与数字式激励电路略有不同。以下分别对其进行描述：

①数字式激励电路设计。数字式激励电路主要由电压放大电路、电流放大电路组成。电压放大电路负责将激励器电路控制时序信号正、负脉冲进行电压放大，将其由fpga输出的3.3vlvttl电平放大到幅度为vcc+～vcc-轨到轨电压的高压脉冲。电压放大电路使用运算放大器ths4082实现，每只芯片集成两路运放，分别用于激励器电路控制时序信号正、负脉冲电压放大。电流放大电路负责实现电流放大，将电压放大后的激励器电路控制时序信号正、负脉冲转换为正、负电流脉冲。电流放大电路由mos管集成芯片irf7343实现，其内部包括n沟道和p沟道mos管各1只，分别用于产生正极性电流脉冲和负极性电流脉冲。电流脉冲幅度与外部供电电压vcc+、vcc-线性相关，通过调整供电电压即可满足不同频段铁氧体材料激励电流需求。可数字式激励电路的运放和mos管皆工作在开关状态，便于快速准确地产生正负电流脉冲对，激励移相器数字位铁氧体段建立需要的移相状态。

②磁通式激励电路设计。磁通式激励电路主要由da转换电路、反馈控制电路、电压放大电路、电流放大电路组成。da转换电路将相移控制码低8位转换为模拟电压，作为反馈控制电路比较电压使用，控制磁通式移相段建立所需相移。反馈控制电路基于运放实现，比较电压由da转换电路输出设定，反馈点设置为磁通式移相段激励电流采样电阻，当采样电压达到比较电压，截止激励控制脉冲。电压放大电路负责将激励器电路控制时序信号负脉冲进行电压放大，将其由fpga输出的3.3vlvttl电平放大到幅度为vcc+～vcc-轨到轨电压的高压脉冲。电压放大电路使用运算放大器ths4082实现，每只芯片集成两路运放，分别用于激励器电路控制时序信号负脉冲电压放大和反馈控制。电流放大电路负责实现电流放大，将电压放大后的激励器电路控制时序信号正、负脉冲转换为正、负电流脉冲。电流放大电路由mos管集成芯片irf7343实现，其内部包括n沟道和p沟道mos管各1只，分别用于产生正极性电流脉冲和负极性电流脉冲。负脉冲采用开环控制方式，确保移相器零相位状态稳定；而正脉冲采用电流反馈模式，保证激励相移精度。

实施例一和实施例二基于相同的硬件平台，通过改变供电电压和升级fpga软件实现了两种不同调制精度、不同工作频段的铁氧体幅相调制器。

实施例一：

一种ka波段铁氧体幅相调制器的相位最小步进量22.5°，幅度衰减步进为1db，最大衰减幅度15db。各调制态相位误差不超过6°，幅度误差不超过0.5db。幅相调制状态转换时间小于10us。幅相控制指令中相位调制编码为4bit，幅度调制编码为4bit。

综合考虑激励控制电路控制精度和矢量网络分析仪等设备的测试精度，设定相移步进量in为360°/2¹⁰(约0.35°)，设定浮点数化整型放大倍数参数n为32，即放大倍数为2³²。图4为幅相调制器控制电路实现框图。

其中，幅度调制所需相移参量表存储容量为16×48bit，数据格式为正整数；相位调制所需相移参量表存储容量为16×48bit，数据格式为正整数；支路1相移控制码表存储容量为1024×12bit，数据格式为无符号数；支路2相移控制码表存储容量为1024×12bit，数据格式为无符号数；rst和set信号脉宽设置为2us，脉间间隔设置为2us，数字式激励控制电路电流脉冲幅度为±1a。根据幅相调制器最终测试，各态相移误差不超过4°，幅度误差不超过0.3db，状态转换时间6μs，优于用户提出的指标要求。

实施例二：

一种ku波段铁氧体幅相调制器的相位最小步进量11.25°，幅度衰减步进为0.5db，最大衰减幅度15.5db。各调制态相位误差不超过4°，幅度误差不超过0.5db。幅相调制状态转换时间小于12us。幅相控制指令中相位调制编码为5bit，幅度调制编码为5bit。

综合考虑激励控制电路控制精度和矢量网络分析仪等设备的测试精度，设定相移步进量in为360°/2¹⁰(约0.35°)，设定浮点数化整型放大倍数参数n为32，即放大倍数为2³²。图4为幅相调制器控制电路实现框图。

其中，幅度调制所需相移参量表存储容量为32×48bit，数据格式为正整数；相位调制所需相移参量表存储容量为32×48bit，数据格式为正整数；支路1相移控制码表存储容量为1024×12bit，数据格式为无符号数；支路2相移控制码表存储容量为1024×12bit，数据格式为无符号数；rst和set信号脉宽设置为4us，脉间间隔设置为2us，数字式激励控制电路电流脉冲幅度为±1.5a。根据幅相调制器最终测试，各态相移误差不超过3°，幅度误差不超过0.3db，状态转换时间10μs，优于用户提出的指标要求。