[發明專利]一種寬帶、高線性、低相噪FM調制器

有效

• 申請號: 201010622152.7
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102176654A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 王坤良;趙剛;廖小海
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所
• 主分類號: H03C3/09
• 分類號: H03C3/09
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種寬帶、高線性、低相噪FM調制器，應用于用于飛行器上S波段調頻遙測發射機，完成對調制信號的FM調制。

背景技術

隨著航天器遙測技術的發展，遙測系統對調頻遙測發射機調制碼速率，調制性能，如調頻線性度，相位噪聲、頻率穩準度等提出較高要求，傳統的調頻遙測發射機所用FM調制器，受調制信號接口頻率響應的限制，調制碼速率最高為2Mbps，已無法滿足遙測系統對傳輸碼速率的要求，且調制器調制性能差，調試困難，難以滿足批量生產要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種寬帶、高線性、低相噪FM調制器，擴展了調制信號頻率響應帶寬，實現了寬帶調頻，調制碼速率由2Mbps擴展到5Mbps。

本發明的技術解決方案是：

一種寬帶、高線性、低相噪FM調制器，包括調制輸入電路、頻率溫度補償電路、振蕩電路和放大及濾波電路；調制輸入電路包括電阻R1、電阻R2、電容C1和電感L1，頻率溫度補償電路包括電阻R3、熱敏電阻R4、電容C2和變容二極管V2；振蕩電路包括變容二極管V1、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電阻R5、電感L2和振蕩三極管V3；放大及濾波電路包括電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電阻R6、電感L3和放大三極管V4；

電阻R1和電容C1并聯形成RC濾波器，所述RC濾波器的一端連接輸入信號，另一端通過電阻R2接地的同時還與電感L1的一端連接，電感L1的另一端與電容C2的一端、變容二極管V1的正極、電感L2的一端、電容C4的一端和振蕩三極管V3的基極連接在一起，電容C2的另一端通過變容二極管V2接地，同時所述電容C2的另一端還通過熱敏電阻R4接地，同時所述電容C2的另一端通過電阻R3連接VCC，變容二極管V1的負極通過電容C3接地，電感L2的另一端接地，電容C4的另一端通過電阻R5接地，同時電容C4的另一端還與振蕩三極管V3的發射極、電容C6的一端和電容C5的一端連接在一起，電容C5的另一端接地，振蕩三極管V3的集電極和放大三極管V4的集電極均連接VCC，電容C6的另一端與放大三極管V4的基極連接，放大三極管V4的發射極通過并聯后的電阻R6和電容C7接地，電容C8的一端連接VCC，另一端通過電感L3輸出中頻信號IFO，同時電容C8的另一端還通過電容C9接地，C10連接在電感L3輸出中頻信號IFO的一端和地之間。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

(1)本發明采用基于變容二極管的三極管振蕩電路實現直接調頻，實現了FM調制器的寬帶、高線性、低相噪中頻調制。本發明提高了FM調制器的調制碼速率、輸出頻率穩定度、線性度及相噪等調制性能。現有調頻發射機所用FM調制器最高傳輸碼速率為2Mbps，頻率穩準度約±1×10^-4，調頻線性度及相噪指標一般，本發明采用基于變容二極管的直接調頻技術實現調頻，通過優化調制信號接口，改善了接口頻率響應特性，合理選取器件工作點，并對振蕩器件和放大器件的供電進行分級濾波實現了寬帶、高線性、低相噪中頻調頻，調制碼速率提高到5Mbps。另外，為了補償調制器在高低溫環境下頻率的漂移，采用熱敏電阻與變容二極管結合的模式進行溫度補償，有效提高了整機輸出頻率的穩定度，在-45℃～+60℃高低溫環境下，本發明輸出頻率穩定度可達±3×10^-5。

(2)現有FM調制器的調試點包括調制度校準、頻率校準、低溫頻率穩定度調試、高溫頻率穩定度調試、選頻濾波器頻率調試等超過5處，調試難度較大，需經多次反復調試，難以滿足批量生產要求。本發明簡化了FM調制器調試點，僅需對調制度及輸出頻率進行校準，調試難度大大降低，可滿足批量生產需求。

附圖說明

圖1為本發明FM調制器電路示意圖；

圖2為本發明FM調制器PCB印制板版圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述：