专利名称：平衡调制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于微波波段的平衡调制器，特别是它有高绝缘特性，其中由接地阻抗产生的不平衡得到很好的补偿。
图6给出了作为已有技术用于微波波段的一种平衡调制器的图形示意图，它是描绘在一项作为临时公报No.48342/93公布的由Yanamoto申请的日本专利中。其中，在一块印刷电路板的表面形成一第一导电图形21a、一第二导电图形21b、和一第三导电图形22。第一导电图形21a和第二导电图形21b排成一条直线，在它们之间插入一非导电间隙。第三导电图形22垂直于第一导电图形21a和第二导电图形21b的排列线，并且与第一导电图形21a和第二导电图形21b面对非导电间隙的内端相连接。
第一导电图形21a和第二导电图形21b的两外端接地。沿着第一导电图形21a设置一同轴馈线25，同轴馈线25的外层导体沿着第一导电图形21a键合。由本机振荡器26产生的本振频率信号LF从位于第一导电图形21a外端的同轴馈线25的内导体端馈入。同轴馈线25的另一内导体端连接到第二导电图形21b的内端。第三导电图形22有支路23a和23b，分别连接到第一导电图形21a和第二导电图形21b的内端，第二导电图形21b相对于第一导电图形21a形成一虚设图形。两个二极管D1和D2串接在第一导电图形21a和第二导电图形21b的内端之间。
图7给出了图6所示平衡调制器的等效电路示意图。沿着第一导电图形21a的同轴馈线25的电感用La表示。支路23a、23b形成的电感由Lb表示。电感Lb起着共式扼流圈的作用。
在二极管D1和D2的连接点24输入的射频信号RF通过由本振频率信号LFF开关的二极管D1和D2与本振频率信号LF混合，本振频率信号是通过由同轴馈线25和第一导电图形21a组成的耦合器供给的，而频率等于射频信号RF和本振频率信号之差的中频信号IF则是通过第三导电图形22输出。
作为一项数值示例，当要将0-1.5GHz的射频信号调制成2GHz的中频信号IF时，根据射频信号RF的频率，应提供2-3.5GHz的本振信号LF。与此类似，一个馈送到连接点24的2GHz中频信号可以通过提供2-3.5GHz的本振信号LF调制为0-1.5GHz的射频信号RF。
为了联接本机振荡器26的输出，第一导电图形21a的长度长一些更好，但是当长度太长时，可能产生不希望的谐振。所以，第一导电图形21a的长度通常设计为导电图形特定频率的1/4波长，在这里的特定频率就是最高频率3.5GHz。
在上面所描述的已有技术平衡调制器中，为了隔离所不需要的信号，电路结构应很好地平衡及必须滤除本振信号LF、射频信号RF或其派生信号，以输出中频信号IF。信号传输线的特性阻抗也必须相互匹配，以避免在它们的连接点处产生不必要的信号反射。
为了这个目的，连接本机振荡器26的输出到二极管D1的导电图形21a将二极管D2接地的导电图形21b和从两个二极管D1、D2到图6中的输出端27的导电图形22必须相互匹配，使其具有与射频信号RF和中频信号IF传输线相同的特性阻抗，一般是50Ω。
然而，为了使第一和第二导电图形21a和21b的各外端接地，例如，它可以通过一通孔连接到设置在印刷电路板背面的地电位导电图形的一点上(图6中未画出)。这意味着一种具有不同阻抗的导电图形不可避免地插入到每一要接地的端点和有效接地点之间。由于接地图形不相同引起的接地阻抗不平衡，很容易降低已有技术平衡调制器的隔离性能，其结果是使射频信号RF和本机振荡信号LF泄漏进入要取出的中频信号IF中，这是一个问题。
因此，本发明的目的是提供一种结构简单、能充分补偿由于接地阻抗不平衡而降低隔离度的平衡调制器。
为了达到此目的，本发明由一第一输入信号和一与第一输入信号频率不同的第二输入信号进行复合调制供输出一调制信号的平衡调制器，它包括一第一耦合器，其具有一第一导电图形和与所述第一导电图形电磁耦合的一第一导电图形，所述第一耦合器的所述第一导电图形的外端为第一输入信号端；一与所述第一耦合器相同的第二耦合器，其具有一第一导电图形和与所述第一导电图形电磁耦合的第二导电图形；一用于所述第一耦合器的所述第二导电图形外端接地的第一有效接地图形；一用于所述第二耦合器的所述第二导电图形外端接地的第二有效接地图形；一第一二极管，其连接在所述第一耦合器的所述第二导电图形内端和一对输入线中的一根输入线之间，在这对输入线之间馈接第二输入信号；一与所述第一二极管相同连接的第二二极管，其连接在所述第二耦合器的所述第二导电图形内端和所述一对输入线的另一根输入线之间；一第一输出图形，其连接在所述第一耦合器的所述第二导电图形内端和用于输出所述调制信号的输出端之间；一第二输出图形，其连接在所述第二耦合器的所述第二导电图形内端和所述输出端之间；以及一补偿图形，用于补偿由所述第一有效接地图形和所述第二有效接地图形之间的阻抗差产生的电学不平衡，连接在所述第一耦合器的所述第一导电图形内端和所述第二耦合器的所述第一导电图形内端之间。
因此，通过设定所述补偿图形的阻抗值等于所述第一和所述第二有效接地图形阻抗值的总和，使本发明能够提供一种结构简单的平衡调制器，其中因接地阻抗不平衡而产生的隔离度降低得到充分补偿。
从以下的说明、所附权利要求以及用相同数字表示相同或相应部分的附图中，本发明上述的进一步目的、特征和积极效果将变得十分明显。
图1是本发明一项实施例的电路示意图。
图2是图1所示实施例的图形示意图。
图3是本发明平衡调制器隔离特性曲线图。
图4是一例没有补偿图形的窄带隔离特性曲线图。
图5是另一例没有补偿图形的降低隔离特性的宽带曲线图。
图6是一已有技术平衡调制器的图形示意图。
图7是图6所示图形的一等效电路图。
现在，参照附图介绍本发明的一项实施例。
图1是此实施例的电路示意图，其图形结构在图2中示出。
在第一耦合器1和第二耦合器2中各设置有，包括一第一导电图形1P或2P和靠近并平行于第一导电图形1P或2P的一第二导电图形1S或2S，两者都为λ/4长(λ是特定频率的波长)，并用作一台变压器，在第二导电图形的1S或2S的外端C和内端d之间输出交变信号，起到次级的作用，在第一导电图形1P或2P的外端a和内端b之间提供相应的输入信号，起到初级的作用，第一导电图形1P或2P和第二导电图形1S或2S之间以一耦合系数电磁耦合。
本机振荡器6的输出馈送到与第一耦合器1的第一导电图形1P外端a连接的LF端15。第一耦合器1的第一导电图形1P内端b通过一补偿图形3连接到第二耦合器2的第一导电图形内端b，第二耦合器2的第一导电图形2P外端a开路。
第一耦合器1和第二耦合器2中各自的第二导电图形1S或2S的外端C通过第一有效接地图形4和第二有效接地图形5各自接地。
第一耦合器1的第二导电图形1S内端d与第一二极管9的阳极及长度为λ/4的第一输出图形7的一端连接在一起，而第二耦合器2的第二导电图形2S内端d则与第二二极管10的阳极以及与结构和第一输出图形7相同的第二输出图形8的一端连接在一起。第一输出图形7和第二输出图形8的另两端则连接到输出端16。第一二极管9和第二二极管10各自的阴极分别与各自的输入线11和12以及各自电容图形13和14连接在一起。
具有上述结构的平衡调制器实施例，它由包括第一耦合器1、第一二极管9及第一输出图形7的第一部分和包括第二耦合器2、第二二极管10及第二输出图形8的第二部分组成，当第一部分和第二部分平衡时，它作如下运行。
当除了来自本机振荡器9的本机振荡信号LF之外没有其它信号输入到LF端15时，在第一二极管9和第二二极管10的阳极加上了幅度相同相位相反的信号，通过第一输出图形7和第二输出图形8相互抵消，在输出端16没有输出。
当一个外加信号如中频信号IF和来自LF端15的本振频率信号一起输入到输入线11和12之间时，相应于(LF+IF)和(LF-IF)的信号分别经第一二极管9和第二二极管10检波产生对应于(LF+IF)2和(LF-IF)2的频率成分。因此，通过输出端16输出对应于LF×IF＝RF的频率成分，相应的频率成分LF、IF、LF2、IF2等则被抵消。至此，一中频信号IF被本振频率信号LF调制成为一射信号RF，或者是将射频信号RF施加到输入线11和12之间同样地调制成一中频信号IF。
然而，必然如前面所提到那样，有效接地图形4和5应跟随第一耦合器1和第二耦合器2，使它们的第二导电图形1S和2S的外端C接地，譬如是经通孔接地，这就很难使有效接地图形4和5的阻抗平衡，结果就失去了其中的电平衡。
当图1所示平衡调制器的第一和第二部分不平衡时，隔离特性降低成很窄的带宽如图4中所示，或者变成如图5所示很差的宽带特性，使得本振信号LF或输入信号(根据情况用射频信号RF或中频信号IF)从输出端16漏出。
为了补偿因第一和第二有效接地图形4和5之间的阻抗差造成的电学不平衡，在这个实施例中，在第一和第二耦合器1和2的第一导电图形1P和2P内端b之间设置补偿图形3。在这个实施例中，补偿图形3的长度被设计为具有与有效接地图形4和5的阻抗值总和相等的阻抗值。
图3是具有与图4和图5相同比例的曲线图，用于说明设置有补偿图形3的实施例的隔离特性，其中隔离特性被改善为一宽带特性。
由于第一和第二耦合器1和2之间的接地阻抗差造成的电学不平衡，通过在它们之间设置的补偿图形3得到补偿。这样，利用本发明的简单结构就防止了隔离特性的下降。
权利要求
1.一种由一第一输入信号和一第二输入信号复合调制用于输出调制信号的平衡调制器，其中的第二输入信号与第一输入信号频率有一频率差，其特征在于，它包括一第一耦合器(1)，具有第一导电图形(1P)和与所述第一导电图形(1P)电磁耦合的第二导电图形(1S)，所述第一耦合器(1)的第一导电图形(1P)的一外端为第一输入信号的引入端；一第二耦合器(2)，它与所述第一耦合器1相同，具有第一导电图形(2P)和与所述第一导电图形(2P)电磁耦合的第二导电图形(2S)；用于使所述第一耦合器(1)的所述第二导电图形(1S)的一外端接地的一第一有效接地图形(4)；用于使所述第二耦合器(2)的所述第二导电图形(2S)的一外端接地的第二有效接地图形(5)；一第一二极管(9)，其连接在所述第一耦合器(1)的所述第二导电图形的一内端和一对输入线(11和12)中的一根输入线之间，所述一对输入线(11和12)为第二输入信号的一对输入线；一第二二极管(10)，它与所述的第一二极(9)相同，它连接在所述第二耦合器(12)的第二导电图形(2S)的一内端和所述一对输入线(11和12)中的另一根输入线之间；一第一输出图形(7)，其连接在所述第一耦合器(1)的所述第二导电图形(15)的所述内端和用于输出所述调制信号的输出端(16)之间；一第二输出图形(8)，其连接在所述第二耦合器(2)的所述第二导电图形(2S)的所述内端和所述输出端(16)之间；以及用于补偿由所述第一有效接地图形(4)和所述第二有效接地图形(5)之间的阻抗差产生的电学不平衡的一补偿图形(3)，连接在所述第一耦合器(1)的所述第一导电图形(1P)的一内端和所述第二耦合器(2)的第一导电图形(2P)的一内端之间。
2.根据权利要求1所述的平衡调制器，其特征在于，其中所述补偿图形3的阻抗值设定为与所述第一和所述第二有效接地图形4和5的阻抗值的总和相等。
全文摘要
一种平衡调制器中，本振信号是通过第一第二耦合器(1)和(2)初级导电图形(1P和2P)传送的，其中两个耦合器(1和2)是反向连接的。第一耦合器(1)次级导电图形(1S)的第一输出端通过第一有效接地图形接地，第二耦合器(2)次级导电图形(2S)的第一输出端通过第二有效接地图形(5)接地。第一耦合器(1)次级导电图形(1S)的第二输出端输出电压加到第一二极管(9)的一端。第二耦合器(2)次级导电图形(2S)的第二输出端输出电压加到第二二极管(10)的一端。在串接的初级导电图形(1P和2P)之间插入一补偿图形(3)，用以补偿由两个有效接地图形(4和5)产生的不平衡。
文档编号H03C7/02GK1151632SQ96120059
公开日1997年6月11日 申请日期1996年10月16日 优先权日1995年10月17日
发明者西田正和 申请人:日本电气株式会社