波回收电路，以及在载波匹配电路与移相器之间并联的射频接地电路;1、Q两路基带信号分别经过基带信号I输入端9和基带信号Q输入端10馈入到两个完全相同的乘法器24、25，微波信号通过微波功分器23同相功分为两路，一路通过微波功分器第一功分端20馈入移相器19，移相45°后，再馈入到第一谐波乘法器24，另一路通过第二功分器功分端21直接馈入到第二谐波乘法器25;1、Q两路基带信号分别通过带有基带信号I输入端9的第一低通滤波器7和带有基带信号Q输入端10的第二低通滤波器8，在两个乘法器中分别与载波信号的二次谐波相乘，经过毫米功分器4同相相加后输出调制信号。
[0018]1、Q两路调制信号分别通过毫米波功分器第一功分端2，毫米波功分器第二功分端3端口馈入到毫米波功分器4，经过同相相加后输出到毫米波功分器公共端和调制输端口 I。
[0019]基带信号I和Q通过基带输入端的基带信号I输入端9和基带信号Q输入端10分别馈入到两个第一谐波乘法器24和第二谐波乘法器25，载波信号由于载波信号输入端22，馈入到微波功分器23，功分为两路等幅同相的信号，一路输入微波功分器第一功分端20经过移相器19实现移相45°后馈入到乘法器24。另一路输入微波功分器第二功分端21直接馈入到乘法器25。两路载波信号分别通过第一载波匹配电路17和第二载波匹配电路18馈入到第一反并联二极管对13和第二反并联二极管对14，调制器通过反并联二极管对13、14的非线性实现乘法运算，乘法运算产生的偶次组合分量在二极管对内部循环，对外无输出，降低调制器载波信号在输出端的泄漏。由于二极管阻抗并不是50 Ω，采用第一载波匹配电路17和第二载波匹配电路18，使二极管阻抗在载波输入极与50 Ω传输线阻抗匹配，降低载波信号在二极管载波输入极的反射，降低载波信号的输入功率。两路谐波乘法器24、25利用第一反并联二极管对13和第二反并联二极管对14的非线性，第一反并联二极管对13和第二反并联二极管对14产生丰富的谐波分量，提取载波信号的二次谐波与基带信号进行乘法运算。第一载波信号接地电路11中的第一载波信号接地电路和高阶谐波分量回收电路，以及第二载波信号接地电路中的高阶谐波分量的回收电路为载波电路提供地回路，同时将载波的三阶谐波分量反射回二极管对，使其重新参加乘法运算。
【主权项】
1.一种Ka频段毫米波谐波直接调制器，包括，两路电路原理相同，两端分别连接毫米波功分器和微波功分器的谐波乘法器(24、25)，特征在于:在两路谐波乘法器中，射频带通滤波器、反并联二极管对、载波匹配电路和移相器顺次串联，且在射频带通滤波器与载波匹配电路之间并联有带有基带信号I输入端的低通滤波器和谐波回收电路，以及在载波匹配电路与移相器之间并联的射频接地电路；1、Q两路基带信号分别经过基带信号I输入端(9)和基带信号Q输入端(10)馈入到两个完全相同的乘法器(24、25)，载波信号通过微波功分器(23)同相功分为两路，一路通过功分器第一功分端(20)馈入移相器(19)，移相45°后，再馈入到第一谐波乘法器(24);另一路通过功分器第二功分端(21)直接馈入到第二谐波乘法器(25);1、Q两路基带信号分别通过带有基带信号I输入端(9)的第一低通滤波器(7)和带有基带信号Q输入端(10)的第二低通滤波器(8)，在两个乘法器中分别与载波信号的二次谐波相乘，经过功分器(4)同相相加后输出调制信号。2.如权利要求1所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:1、Q两路调制信号分别通过毫米波功分器第一功分端(2)，毫米波功分器第二功分端(3)端口馈入到毫米波功分器(4)，经过同相相加后输出到毫米波功分器公共端和调制输端口(I)。3.如权利要求1所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:在两路谐波乘法器(24、25)中，第一路的第一反并联二极管对(13)与第一载波匹配电路(17)之间并联有第一射频接地电路(15)，第二路的第二反并联二极管对(14)与第二载波匹配电路(8)之间并联有第二射频接地电路(16)，其中，第二反并联二极管对(14)、第一射频接地电路(15)和第二射频接地电路(16)为调制输出信号提供地回路，同时对载波信号实现开路，保证载波信号低损耗地传输到第一反并联二极管对(13)和第二反并联二极管对(14)。4.如权利要求1所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:第一路的第一射频带通滤波器(5)和第二路的第二射频带通滤波器(6)实现抑制基带信号在射频输入端的能量泄漏;第一路第一低通滤波器(7)和第二路的第二低通滤波器(8)实现抑制调制信号在基带信号输入端的能量泄漏。5.如权利要求1所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:调制器的微波信号输入端设有降低对载波输入的功率和降低载波信号在调制其输出端的功率泄漏的载波阻抗匹配电路(17、18)。6.如权利要求1所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:两路载波信号分别通过第一载波匹配电路(17)和第二载波匹配电路(18)馈入到第一反并联二极管对(13)和第二反并联二极管对(14)。7.如权利要求3所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:调制器通过反并联二极管对(13、14)的非线性实现乘法运算，乘法运算产生的偶次组合分量在二极管对内部循环，对外无输出，降低调制器载波信号在输出端的泄漏。8.如权利要求3所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:第一载波匹配电路(17)和第二载波匹配电路(18)，使二极管阻抗在载波输入极与50 Ω传输线阻抗匹配，降低载波信号在二极管载波输入极的反射，降低载波信号的输入功率。9.如权利要求4所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:两路谐波乘法器(24、25)利用第一反并联二极管对13和第二反并联二极管对(14)的非线性，第一反并联二极管对(13)和第二反并联二极管对(14)产生谐波分量，提取载波信号的二次谐波与基带信号进彳丁乘法运算。10.如权利要求1所述的Ka频段毫米波谐波直接调制器，其特征在于:第一载波信号接地电路和高阶谐波分量回收电路(11)和第二载波信号接地电路和高阶谐波分量的回收电路(11)为载波电路提供地回路，同时将载波的三阶谐波分量反射回二极管对，使其重新参加乘法运算。
【专利摘要】本发明提出的一种Ka频段毫米波谐波直接调制器，旨在提供一种高载波抑制、工作频带宽、稳定性好，能够适用于毫米波高速速传的宽带直接调制器，本发明通过下述技术方案予以实现：I、Q两路基带信号分别经过基带信号I输入端和基带信号Q输入端馈入到两个完全相同的乘法器，微波信号通过微波功分器(23)同相功分为两路，一路通过功分器第一功分端通过移相器移相45°后，馈入到第一谐波乘法器，另一路通过功分器第二功分端直接馈入到第二谐波乘法器；I、Q两路基带信号分别通过带有基带信号I输入端的第一低通滤波器和带有基带信号Q输入端的第二低通滤波器，在两个乘法器中分别与载波信号的二次谐波相乘，经过毫米波功分器同相相加后输出调制信号。
【IPC分类】H04L27/04
【公开号】CN105635010
【申请号】CN201610019297
【发明人】裴乃昌
【申请人】中国电子科技集团公司第十研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月12日