專利名稱：平衡調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于微波波段的平衡調(diào)制器，特別是它有高絕緣特性，其中由接地阻抗產(chǎn)生的不平衡得到很好的補(bǔ)償。
圖6給出了作為已有技術(shù)用于微波波段的一種平衡調(diào)制器的圖形示意圖，它是描繪在一項(xiàng)作為臨時(shí)公報(bào)No.48342/93公布的由Yanamoto申請(qǐng)的日本專利中。其中，在一塊印刷電路板的表面形成一第一導(dǎo)電圖形21a、一第二導(dǎo)電圖形21b、和一第三導(dǎo)電圖形22。第一導(dǎo)電圖形21a和第二導(dǎo)電圖形21b排成一條直線，在它們之間插入一非導(dǎo)電間隙。第三導(dǎo)電圖形22垂直于第一導(dǎo)電圖形21a和第二導(dǎo)電圖形21b的排列線，并且與第一導(dǎo)電圖形21a和第二導(dǎo)電圖形21b面對(duì)非導(dǎo)電間隙的內(nèi)端相連接。
第一導(dǎo)電圖形21a和第二導(dǎo)電圖形21b的兩外端接地。沿著第一導(dǎo)電圖形21a設(shè)置一同軸饋線25，同軸饋線25的外層導(dǎo)體沿著第一導(dǎo)電圖形21a鍵合。由本機(jī)振蕩器26產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)LF從位于第一導(dǎo)電圖形21a外端的同軸饋線25的內(nèi)導(dǎo)體端饋入。同軸饋線25的另一內(nèi)導(dǎo)體端連接到第二導(dǎo)電圖形21b的內(nèi)端。第三導(dǎo)電圖形22有支路23a和23b，分別連接到第一導(dǎo)電圖形21a和第二導(dǎo)電圖形21b的內(nèi)端，第二導(dǎo)電圖形21b相對(duì)于第一導(dǎo)電圖形21a形成一虛設(shè)圖形。兩個(gè)二極管D1和D2串接在第一導(dǎo)電圖形21a和第二導(dǎo)電圖形21b的內(nèi)端之間。
圖7給出了圖6所示平衡調(diào)制器的等效電路示意圖。沿著第一導(dǎo)電圖形21a的同軸饋線25的電感用La表示。支路23a、23b形成的電感由Lb表示。電感Lb起著共式扼流圈的作用。
在二極管D1和D2的連接點(diǎn)24輸入的射頻信號(hào)RF通過(guò)由本振頻率信號(hào)LFF開(kāi)關(guān)的二極管D1和D2與本振頻率信號(hào)LF混合，本振頻率信號(hào)是通過(guò)由同軸饋線25和第一導(dǎo)電圖形21a組成的耦合器供給的，而頻率等于射頻信號(hào)RF和本振頻率信號(hào)之差的中頻信號(hào)IF則是通過(guò)第三導(dǎo)電圖形22輸出。
作為一項(xiàng)數(shù)值示例，當(dāng)要將0-1.5GHz的射頻信號(hào)調(diào)制成2GHz的中頻信號(hào)IF時(shí)，根據(jù)射頻信號(hào)RF的頻率，應(yīng)提供2-3.5GHz的本振信號(hào)LF。與此類(lèi)似，一個(gè)饋送到連接點(diǎn)24的2GHz中頻信號(hào)可以通過(guò)提供2-3.5GHz的本振信號(hào)LF調(diào)制為0-1.5GHz的射頻信號(hào)RF。
為了聯(lián)接本機(jī)振蕩器26的輸出，第一導(dǎo)電圖形21a的長(zhǎng)度長(zhǎng)一些更好，但是當(dāng)長(zhǎng)度太長(zhǎng)時(shí)，可能產(chǎn)生不希望的諧振。所以，第一導(dǎo)電圖形21a的長(zhǎng)度通常設(shè)計(jì)為導(dǎo)電圖形特定頻率的1/4波長(zhǎng)，在這里的特定頻率就是最高頻率3.5GHz。
在上面所描述的已有技術(shù)平衡調(diào)制器中，為了隔離所不需要的信號(hào)，電路結(jié)構(gòu)應(yīng)很好地平衡及必須濾除本振信號(hào)LF、射頻信號(hào)RF或其派生信號(hào)，以輸出中頻信號(hào)IF。信號(hào)傳輸線的特性阻抗也必須相互匹配，以避免在它們的連接點(diǎn)處產(chǎn)生不必要的信號(hào)反射。
為了這個(gè)目的，連接本機(jī)振蕩器26的輸出到二極管D1的導(dǎo)電圖形21a將二極管D2接地的導(dǎo)電圖形21b和從兩個(gè)二極管D1、D2到圖6中的輸出端27的導(dǎo)電圖形22必須相互匹配，使其具有與射頻信號(hào)RF和中頻信號(hào)IF傳輸線相同的特性阻抗，一般是50Ω。
然而，為了使第一和第二導(dǎo)電圖形21a和21b的各外端接地，例如，它可以通過(guò)一通孔連接到設(shè)置在印刷電路板背面的地電位導(dǎo)電圖形的一點(diǎn)上(圖6中未畫(huà)出)。這意味著一種具有不同阻抗的導(dǎo)電圖形不可避免地插入到每一要接地的端點(diǎn)和有效接地點(diǎn)之間。由于接地圖形不相同引起的接地阻抗不平衡，很容易降低已有技術(shù)平衡調(diào)制器的隔離性能，其結(jié)果是使射頻信號(hào)RF和本機(jī)振蕩信號(hào)LF泄漏進(jìn)入要取出的中頻信號(hào)IF中，這是一個(gè)問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能充分補(bǔ)償由于接地阻抗不平衡而降低隔離度的平衡調(diào)制器。
為了達(dá)到此目的，本發(fā)明由一第一輸入信號(hào)和一與第一輸入信號(hào)頻率不同的第二輸入信號(hào)進(jìn)行復(fù)合調(diào)制供輸出一調(diào)制信號(hào)的平衡調(diào)制器，它包括一第一耦合器，其具有一第一導(dǎo)電圖形和與所述第一導(dǎo)電圖形電磁耦合的一第一導(dǎo)電圖形，所述第一耦合器的所述第一導(dǎo)電圖形的外端為第一輸入信號(hào)端；一與所述第一耦合器相同的第二耦合器，其具有一第一導(dǎo)電圖形和與所述第一導(dǎo)電圖形電磁耦合的第二導(dǎo)電圖形；一用于所述第一耦合器的所述第二導(dǎo)電圖形外端接地的第一有效接地圖形；一用于所述第二耦合器的所述第二導(dǎo)電圖形外端接地的第二有效接地圖形；一第一二極管，其連接在所述第一耦合器的所述第二導(dǎo)電圖形內(nèi)端和一對(duì)輸入線中的一根輸入線之間，在這對(duì)輸入線之間饋接第二輸入信號(hào)；一與所述第一二極管相同連接的第二二極管，其連接在所述第二耦合器的所述第二導(dǎo)電圖形內(nèi)端和所述一對(duì)輸入線的另一根輸入線之間；一第一輸出圖形，其連接在所述第一耦合器的所述第二導(dǎo)電圖形內(nèi)端和用于輸出所述調(diào)制信號(hào)的輸出端之間；一第二輸出圖形，其連接在所述第二耦合器的所述第二導(dǎo)電圖形內(nèi)端和所述輸出端之間；以及一補(bǔ)償圖形，用于補(bǔ)償由所述第一有效接地圖形和所述第二有效接地圖形之間的阻抗差產(chǎn)生的電學(xué)不平衡，連接在所述第一耦合器的所述第一導(dǎo)電圖形內(nèi)端和所述第二耦合器的所述第一導(dǎo)電圖形內(nèi)端之間。
因此，通過(guò)設(shè)定所述補(bǔ)償圖形的阻抗值等于所述第一和所述第二有效接地圖形阻抗值的總和，使本發(fā)明能夠提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的平衡調(diào)制器，其中因接地阻抗不平衡而產(chǎn)生的隔離度降低得到充分補(bǔ)償。
從以下的說(shuō)明、所附權(quán)利要求以及用相同數(shù)字表示相同或相應(yīng)部分的附圖中，本發(fā)明上述的進(jìn)一步目的、特征和積極效果將變得十分明顯。


圖1是本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的電路示意圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例的圖形示意圖。
圖3是本發(fā)明平衡調(diào)制器隔離特性曲線圖。
圖4是一例沒(méi)有補(bǔ)償圖形的窄帶隔離特性曲線圖。
圖5是另一例沒(méi)有補(bǔ)償圖形的降低隔離特性的寬帶曲線圖。
圖6是一已有技術(shù)平衡調(diào)制器的圖形示意圖。
圖7是圖6所示圖形的一等效電路圖。
現(xiàn)在，參照附圖介紹本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例。
圖1是此實(shí)施例的電路示意圖，其圖形結(jié)構(gòu)在圖2中示出。
在第一耦合器1和第二耦合器2中各設(shè)置有，包括一第一導(dǎo)電圖形1P或2P和靠近并平行于第一導(dǎo)電圖形1P或2P的一第二導(dǎo)電圖形1S或2S，兩者都為λ/4長(zhǎng)(λ是特定頻率的波長(zhǎng))，并用作一臺(tái)變壓器，在第二導(dǎo)電圖形的1S或2S的外端C和內(nèi)端d之間輸出交變信號(hào)，起到次級(jí)的作用，在第一導(dǎo)電圖形1P或2P的外端a和內(nèi)端b之間提供相應(yīng)的輸入信號(hào)，起到初級(jí)的作用，第一導(dǎo)電圖形1P或2P和第二導(dǎo)電圖形1S或2S之間以一耦合系數(shù)電磁耦合。
本機(jī)振蕩器6的輸出饋送到與第一耦合器1的第一導(dǎo)電圖形1P外端a連接的LF端15。第一耦合器1的第一導(dǎo)電圖形1P內(nèi)端b通過(guò)一補(bǔ)償圖形3連接到第二耦合器2的第一導(dǎo)電圖形內(nèi)端b，第二耦合器2的第一導(dǎo)電圖形2P外端a開(kāi)路。
第一耦合器1和第二耦合器2中各自的第二導(dǎo)電圖形1S或2S的外端C通過(guò)第一有效接地圖形4和第二有效接地圖形5各自接地。
第一耦合器1的第二導(dǎo)電圖形1S內(nèi)端d與第一二極管9的陽(yáng)極及長(zhǎng)度為λ/4的第一輸出圖形7的一端連接在一起，而第二耦合器2的第二導(dǎo)電圖形2S內(nèi)端d則與第二二極管10的陽(yáng)極以及與結(jié)構(gòu)和第一輸出圖形7相同的第二輸出圖形8的一端連接在一起。第一輸出圖形7和第二輸出圖形8的另兩端則連接到輸出端16。第一二極管9和第二二極管10各自的陰極分別與各自的輸入線11和12以及各自電容圖形13和14連接在一起。
具有上述結(jié)構(gòu)的平衡調(diào)制器實(shí)施例，它由包括第一耦合器1、第一二極管9及第一輸出圖形7的第一部分和包括第二耦合器2、第二二極管10及第二輸出圖形8的第二部分組成，當(dāng)?shù)谝徊糠趾偷诙糠制胶鈺r(shí)，它作如下運(yùn)行。
當(dāng)除了來(lái)自本機(jī)振蕩器9的本機(jī)振蕩信號(hào)LF之外沒(méi)有其它信號(hào)輸入到LF端15時(shí)，在第一二極管9和第二二極管10的陽(yáng)極加上了幅度相同相位相反的信號(hào)，通過(guò)第一輸出圖形7和第二輸出圖形8相互抵消，在輸出端16沒(méi)有輸出。
當(dāng)一個(gè)外加信號(hào)如中頻信號(hào)IF和來(lái)自LF端15的本振頻率信號(hào)一起輸入到輸入線11和12之間時(shí)，相應(yīng)于(LF+IF)和(LF-IF)的信號(hào)分別經(jīng)第一二極管9和第二二極管10檢波產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于(LF+IF)2和(LF-IF)2的頻率成分。因此，通過(guò)輸出端16輸出對(duì)應(yīng)于LF×IF＝RF的頻率成分，相應(yīng)的頻率成分LF、IF、LF2、IF2等則被抵消。至此，一中頻信號(hào)IF被本振頻率信號(hào)LF調(diào)制成為一射信號(hào)RF，或者是將射頻信號(hào)RF施加到輸入線11和12之間同樣地調(diào)制成一中頻信號(hào)IF。
然而，必然如前面所提到那樣，有效接地圖形4和5應(yīng)跟隨第一耦合器1和第二耦合器2，使它們的第二導(dǎo)電圖形1S和2S的外端C接地，譬如是經(jīng)通孔接地，這就很難使有效接地圖形4和5的阻抗平衡，結(jié)果就失去了其中的電平衡。
當(dāng)圖1所示平衡調(diào)制器的第一和第二部分不平衡時(shí)，隔離特性降低成很窄的帶寬如圖4中所示，或者變成如圖5所示很差的寬帶特性，使得本振信號(hào)LF或輸入信號(hào)(根據(jù)情況用射頻信號(hào)RF或中頻信號(hào)IF)從輸出端16漏出。
為了補(bǔ)償因第一和第二有效接地圖形4和5之間的阻抗差造成的電學(xué)不平衡，在這個(gè)實(shí)施例中，在第一和第二耦合器1和2的第一導(dǎo)電圖形1P和2P內(nèi)端b之間設(shè)置補(bǔ)償圖形3。在這個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償圖形3的長(zhǎng)度被設(shè)計(jì)為具有與有效接地圖形4和5的阻抗值總和相等的阻抗值。
圖3是具有與圖4和圖5相同比例的曲線圖，用于說(shuō)明設(shè)置有補(bǔ)償圖形3的實(shí)施例的隔離特性，其中隔離特性被改善為一寬帶特性。
由于第一和第二耦合器1和2之間的接地阻抗差造成的電學(xué)不平衡，通過(guò)在它們之間設(shè)置的補(bǔ)償圖形3得到補(bǔ)償。這樣，利用本發(fā)明的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)就防止了隔離特性的下降。
權(quán)利要求
1.一種由一第一輸入信號(hào)和一第二輸入信號(hào)復(fù)合調(diào)制用于輸出調(diào)制信號(hào)的平衡調(diào)制器，其中的第二輸入信號(hào)與第一輸入信號(hào)頻率有一頻率差，其特征在于，它包括一第一耦合器(1)，具有第一導(dǎo)電圖形(1P)和與所述第一導(dǎo)電圖形(1P)電磁耦合的第二導(dǎo)電圖形(1S)，所述第一耦合器(1)的第一導(dǎo)電圖形(1P)的一外端為第一輸入信號(hào)的引入端；一第二耦合器(2)，它與所述第一耦合器1相同，具有第一導(dǎo)電圖形(2P)和與所述第一導(dǎo)電圖形(2P)電磁耦合的第二導(dǎo)電圖形(2S)；用于使所述第一耦合器(1)的所述第二導(dǎo)電圖形(1S)的一外端接地的一第一有效接地圖形(4)；用于使所述第二耦合器(2)的所述第二導(dǎo)電圖形(2S)的一外端接地的第二有效接地圖形(5)；一第一二極管(9)，其連接在所述第一耦合器(1)的所述第二導(dǎo)電圖形的一內(nèi)端和一對(duì)輸入線(11和12)中的一根輸入線之間，所述一對(duì)輸入線(11和12)為第二輸入信號(hào)的一對(duì)輸入線；一第二二極管(10)，它與所述的第一二極(9)相同，它連接在所述第二耦合器(12)的第二導(dǎo)電圖形(2S)的一內(nèi)端和所述一對(duì)輸入線(11和12)中的另一根輸入線之間；一第一輸出圖形(7)，其連接在所述第一耦合器(1)的所述第二導(dǎo)電圖形(15)的所述內(nèi)端和用于輸出所述調(diào)制信號(hào)的輸出端(16)之間；一第二輸出圖形(8)，其連接在所述第二耦合器(2)的所述第二導(dǎo)電圖形(2S)的所述內(nèi)端和所述輸出端(16)之間；以及用于補(bǔ)償由所述第一有效接地圖形(4)和所述第二有效接地圖形(5)之間的阻抗差產(chǎn)生的電學(xué)不平衡的一補(bǔ)償圖形(3)，連接在所述第一耦合器(1)的所述第一導(dǎo)電圖形(1P)的一內(nèi)端和所述第二耦合器(2)的第一導(dǎo)電圖形(2P)的一內(nèi)端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡調(diào)制器，其特征在于，其中所述補(bǔ)償圖形3的阻抗值設(shè)定為與所述第一和所述第二有效接地圖形4和5的阻抗值的總和相等。
全文摘要
一種平衡調(diào)制器中，本振信號(hào)是通過(guò)第一第二耦合器(1)和(2)初級(jí)導(dǎo)電圖形(1P和2P)傳送的，其中兩個(gè)耦合器(1和2)是反向連接的。第一耦合器(1)次級(jí)導(dǎo)電圖形(1S)的第一輸出端通過(guò)第一有效接地圖形接地，第二耦合器(2)次級(jí)導(dǎo)電圖形(2S)的第一輸出端通過(guò)第二有效接地圖形(5)接地。第一耦合器(1)次級(jí)導(dǎo)電圖形(1S)的第二輸出端輸出電壓加到第一二極管(9)的一端。第二耦合器(2)次級(jí)導(dǎo)電圖形(2S)的第二輸出端輸出電壓加到第二二極管(10)的一端。在串接的初級(jí)導(dǎo)電圖形(1P和2P)之間插入一補(bǔ)償圖形(3)，用以補(bǔ)償由兩個(gè)有效接地圖形(4和5)產(chǎn)生的不平衡。
文檔編號(hào)H03C7/02GK1151632SQ96120059
公開(kāi)日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1996年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者西田正和 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社