一种高三阶交调抑制的接收机末级放大器及交调抑制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高=阶交调抑制的接收机末级放大器及交调抑制方法，属于微波 电路技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着卫星技术的不断发展，卫星通信容量不断增加，系统对星载微波接收机的线 性提出了越来越高的要求。具体来讲，在较高输入电平下要求星载微波接收机具有很好的 S阶交调抑制性能。而通常情况下，接收机整机的S阶交调抑制性能主要由接收机末级放 大器的S阶交调抑制性能决定。
[0003] 星载微波接收机=阶交调抑制性能与末级放大器的输入电平和末级放大器的输 出能力（1地压缩点）相关。当末级放大器的输入电平一定的情况下，要想提高放大器的 =阶互调抑制能力，传统方法为提高末级放大器的1地压缩点功率。但提高放大器1地压 缩点输出功率会造成放大器功耗和热耗的增加，且该种方法对=阶交调抑制的改善十分有 限，已经无法满足卫星通信系统对星载微波接收机线性的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题为；克服现有技术不足，提供一种高S阶交调抑制的接收 机末级放大器及交调抑制方法，重点解决现有星载微波接收机末级放大器=阶交调受限的 问题。
[0005] 本发明解决的技术方案为；一种高=阶交调抑制的接收机末级放大器，包括90° 分支线电桥、第一 50Q负载电阻、第一放大器、第二放大器、衰减器、移相器、90°禪合器和 第二50Q负载电阻；90°分支线电桥包括输入端、隔离端和两个输出端，两个输出端分别 为第一输出端和第二输出端；90°禪合器包括第一输入端口、第二输入端口、输出端和隔离 端；
[0006] 双音信号输入90°分支线电桥的输入端，90°分支线电桥的隔离端通过第一 50 欧姆负载电阻接地，90°分支线电桥的输出端为两路幅度相等，相位相差90°的双音信号， 90°分支线电桥的第一输出端的输出信号输入第一放大器进行放大，得到第一路放大的双 音信号和=阶交调分量；90°分支线电桥的第二输出端的输出信号输入第二放大器进行放 大，得到第二路放大的双音信号和=阶交调分量，送至衰减器，由衰减器对信号进行幅度衰 减，输出至移相器，移相器对信号进行相位调整；
[0007] 第一放大器的输出信号输入90°禪合器的第一输入端口，移相器的输出信号输入 90°禪合器的第二输入端口，在90°禪合器的输出端经第一放大器输出的=阶交调信号和 移相器输出的=阶交调信号为等幅反相实现功率抵消，同时经第一放大器输出的双音信号 和移相器输出的双音信号相位相反但幅度相差20地W上，避免造成第一放大器输出双音 信号的功率损失，第二50Q负载电阻的一端与90°禪合器隔离端连接，第二50Q负载电阻 的另一端接地，实现匹配负载接地，最终经过90°禪合器输出端输出的信号为第一放大器 输出的双音信号和功率对消后的s阶交调信号，作为高s阶交调抑制的接收机末级放大器 的输出。
[000引所述双音信号频率为电路中第一放大器和第二放大器工作频段内的频率，第一放 大器和第二放大器工作频段为毫米波频段。
[0009] 所述的衰减器、移相器，能够进行幅度、相位调节，保证90°禪合器输出端的两路 =阶交调信号等幅反相。
[0010] 一种高S阶交调抑制的接收机末级放大器的交调抑制方法，步骤如下：
[0011] (1)双音信号输入90°分支线电桥的输入端，90°分支线电桥的隔离端通过第一 50欧姆负载电阻接地，90°分支线电桥的第一输出端的输出信号输入第一放大器进行放 大，得到第一路被放大的双音信号和=阶交调分量；90°分支线电桥的第二输出端的输出 信号输入第二放大器；
[0012] (2)第二放大器对步骤（1)双音信号的另一路进行放大，得到第二路被放大的双 音信号和=阶交调分量，送至衰减器；
[0013] (3)衰减器对步骤（2)产生的第二路被放大的双音信号和=阶交调分量进行幅度 衰减，输出至移相器；
[0014] (4)移相器对步骤（3)经过幅度衰减的信号进行相位调整输出至90°禪合器的第 二输入端口；
[0015] (5)步骤（1)第一放大器的输出信号输入90°禪合器的第一输入端口，步骤（4) 移相器的输出信号输入90°禪合器的第二输入端口，90°禪合器对输入第一输入端口和第 二输入端口的信号进行合成，在90°禪合器的输出端经第一放大器输出的=阶交调信号和 移相器输出的=阶交调信号为等幅反相实现功率抵消，同时步骤（1)第一放大器输出的双 音信号和步骤（4)移相器输出的双音信号相位相反但幅度相差20地W上，避免造成步骤 (1)第一放大器输出双音信号的功率损失。第二50Q负载电阻的一端与90°禪合器隔离 端连接，第二50Q负载电阻的另一端接地，实现匹配负载接地，最终经过90°禪合器的第 一输入端口输出的信号为第一放大器输出的双音信号和功率对消后的=阶交调信号，作为 高S阶交调抑制的接收机末级放大器的输出。
[0016] 所述步骤（1)双音信号频率为电路中第一放大器和第二放大器工作频段内的频 率，第一放大器和第二放大器工作频段为毫米波频段。
[0017] 所述步骤（2)的第二放大器为小信号放大器，该小信号放大器输出的双音信号功 率比第一放大器输出的双音信号小10到12地，S阶交调信号功率比第一放大器输出的双 音信号大10到12地。
[001引所述步骤做的衰减器、步骤（4)的移相器，能够进行幅度、相位调节，保证90°禪 合器输出端的两路=阶交调信号等幅反相。
[0019] 所述步骤巧）的90°禪合器输出端，两路信号的=阶交调信号等幅反相，功率抵 消。
[0020] 所述步骤巧)90°禪合器的输出端两路双音信号相位相反，但幅度相差20地W 上，第一放大器输出双音信号的功率不损失。
[0021] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0022] (1)第一放大器为中功率放大器，可实现对信号的放大，第二放大器为小功率放大 器，主要实现=阶交调分量的产生，由于第二放大器功率小，因此功耗低，可达到在不增加 放大器功耗的情况下显著提高放大器S阶交调抑制的目的。
[0023] (2)90°分支线电桥、90°禪合器、衰减器和移相器主要实现对第一放大器和第二 放大器输出的=阶交调分量的幅度和相位精确调整，可实现=阶交调分量的等幅反相对 消，大大提高放大器的S阶交调抑制。
[0024] (3)在90°禪合器的合成端，第二放大器输出的双音信号功率远低于第一放大器 输出的双音信号功率，虽然两者相位相反，但合成不会造成第一放大器输出双音信号功率 的下降。
[0025] (4)本发明中末级放大器的实现，在传统单级中功率放大器（第一放大器）的基础 上增加了第二放大器，第二放大器为小信号放大器，1地压缩点较低为10~12地m，其输出 的信号具有主载波功率较低但=阶交调功率较高的特点。
[0026] (5)本发明两个放大器在输入端采用90°分支线电桥实现级联，在输出端通过 90°禪合器实现级联，衰减器和移相器完成对第二放大器输出=阶交调信号幅度和相位的 调整，使得两放大器所产生的=阶交调分量在合成端达到等幅反相从而实现功率对消。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明提出的高S阶交调抑制的接收机末级放大器电路框图；
[002引图2为本发明第一放大器输出信号频谱；
[0029] 图3为本发明第二放大器输出信号频谱；
[0030] 图4是本发明高S阶交调抑制的接收机末级放大器输出信号频谱。
【具体实施方式】
[0031] 本发明的基本思路为：提供一种高S阶交调抑制的接收机末级放大器及交调抑制 方法，针对现有星载微波接收机末级放大器=阶交调受限的问题。通过90°分支线电桥、 第一 50Q负载电阻、第一放大器、第二放大器、衰减器、移相器、90°禪合器和第二50Q负 载电阻实现。具体方法是双音信号输入至90°分支线电桥的输入端，90°分支线电桥的隔 离端通过第一 50欧姆负载电阻接地，90°分支线电桥的输出端的两路幅度相等，相位相差 90°的双音信号分别输入给第一放大器和第二放大器进行放大，第一放大器的输出信号输 入给90°禪合器的第二输入端口，第二路放大输出的双音信号经过衰减器，移相器，输入至 90°禪合器的第一输入端口，90°禪合器的合成端输出的双音信号的=阶交调分量等幅反 相从而实现功率对消。
[0032] 本发明末级放大器包含第一放大器和第二放大器两个有源电路，第一放大器为中 功率放大器，完成对信号的放大功能。第二放大器为低功率放大器，主要产生=阶交调分 量。
[0033] 本发明末级放大器包含的90°分支线电桥、90°禪合器、衰减器和移相器为无源 电路。
[0034] 下面结合附图对本发明做进一步