[發明專利]一種應用于VHF頻段的小型化全相位失配負載

在審

• 申請號: 202011584340.5
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112769499A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王琪;賀瑾;王建浩;唐厚鷺
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H03H7/25
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 嚴海晨

本發明屬于通信電路負載技術領域，具體涉及一種應用于VHF頻段的小型化全相位失配負載，由駐波比（VSWR）調節和相位調節兩部分組成。功率放大器輸出處的駐波比由阻抗匹配的衰減器提供，相位調節則由一個包含可變電容的LC網絡來實現，通過調節可變電容的容值，可以實現反射系數360度的相位變化。分立元件的使用使得該設備即使在VHF頻段也能尺寸較小，無需同傳統測試設備一樣為了提供全相位變化而設備尺寸需要同波長相比擬，并且該設備結構簡單，調試方便。

技術領域

本發明屬于通信電路負載技術領域，具體涉及一種應用于VHF頻段的小型化全相位失配負載。

背景技術

抗負載失配能力是衡量微波功率晶體管可靠性的重要指標之一。雖然在理想工作狀態下，功率放大器的輸出功率會被負載完全吸收，但是在實際應用中，功放系統不會總是工作在完全匹配的條件下。因此，在正式投入使用前，對設計和生產的功率放大器進行抗負載失配實驗就顯得尤其重要。抗負載失配實驗是測試功放系統在負載局部失配，甚至全部失配的情況下，其能否繼續正常工作的實驗，失配負載則是這類實驗中不可或缺的設備，它為抗負載失配實驗提供所需的固定駐波比和反射相位。

現在常用的測試晶體管放大器的抗失配能力的失配負載是柱狀的凹槽結構，它可以同時改變失配的駐波比和相位。通過不同形狀的滑塊在凹槽結構中的不同位置可以改變失配的駐波比，再通過使滑塊在凹槽中由一端滑向另一端的過程改變失配相位。為了實現360度的全相位變化，滑塊的滑動距離需要有一個波長的改變，這就導致這類失配負載的尺寸需要與波長一致，實物尺寸大。

發明內容

該發明主要是為了實現一種小型化的失配負載，其不僅能夠提供測試所需的固定駐波比和全相位變化，還結構簡單，調試方便且尺寸小。

本發明的技術方案為：提供一種應用于VHF頻段的小型化全相位失配負載，包括提供駐波比的衰減器和提供全相角變化的LC網絡，所述衰減器與所述LC網絡串聯。

優選地，所述LC網絡由兩路串聯的電感和電容并聯構成，兩個所述電容為可變電容，其中一個電容容值不變，另一個電容容值在一定范圍內變化使得LC網絡覆蓋所有相位，LC網絡中各電容和電感的具體取值由工作頻點、可變電容C的取值范圍、串聯諧振頻率決定。

優選地，LC網絡中各電容和電感的具體取值由工作頻點、可變電容C的取值范圍、串聯諧振頻率決定的具體方法為：

步驟1：首先確定所需駐波比VSWR，計算得到反射系數|Γ|：

步驟2：通過反射系數計算得到反射損耗S₁₁：

步驟3：得到滿足駐波比要求的衰減電路的衰減量為S₁₁/2，轉化為輸入輸出的電壓衰減倍數N：

S₁₁/2(dB)＝20log₁₀N

步驟4：確定π型衰減器各電阻阻值，選用能承受最大射頻功率的電阻，各電阻阻值的確定如式所示：

其中R₁、R₂、R₃為π型衰減器中的電阻，Z₀為阻抗；

步驟5：確定衰減器參數后，再確定LC網絡中電容電感的值，電感的值則由諧振頻率公式確定：

其中f₀為諧振頻率，L₁、L₂為電感值，C_min為電容最小值，C_max為電容最大值。