[其他]二公分微波裂縫電橋平衡混頻器

無效

• 申請號: 86200071
• 申請日: 1986-01-03
• 公開（公告）號: CN86200071U
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發明（設計）人: 黎濱洪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H03D7/00
• 分類號: H03D7/00;H04B1/16
• 代理公司: 上海交通大學專利事務所
• 代理人: 倪金巧

本發明是微波接收機的關鍵部件，可以用于二公分波段軍用或民用的雷達，中繼長距離通信和衛星通信等技術領域。

公知的技術是微波裂縫電橋平衡混頻器只能用于波長較長（長于三公分）的波段。蘇聯雷達三公分波段有裂縫電橋混頻器，它的設計制造比較粗糙，其性能指標為：單邊噪聲指數9.0dB，駐波比1.6，本振與信號隔離度20dB。另外，1983年國外報導的能用于二公分波段的是非裂縫電橋式平衡混頻器，它的典型產品是“2－18GHz3／8in³，intergrateol mixer peamp”，見《Microwave Journal》Janury，1983，P132新產品欄。它的性能指標為：單邊噪聲指數9.0dB，駐波比2.0，本振信號隔離度20dB。

本發明的任務是制造一種可用于二公分波段，低噪聲，小駐波比，高隔離度，結構緊湊，調整方便，能改善微波接收系統的作用距離和可靠性的二公分微波裂縫電橋平衡混頻器。

本發明的原理如附圖1所示。根據3dB裂縫電橋1的特性，二公分的信號Sr經過保護收電管4進入裂縫電橋的臂9，通過電橋后，信號的能量平分給輸出臂8和臂10，且臂8的信號相位滯后于臂10的信號相位 (π)/2 ；同時臂7沒有信號輸出。同樣本振波導5的能量經過可變衰減器6進入電橋的臂7，通過電橋后，本振能量平分給臂8和臂10，且臂10的相位滯后于臂8的相位 (π)/2 ；同時臂9沒有本振能量輸出。混頻晶體架2中的兩枚晶體D₁和D₂獲得相等的信號能量和相等的本振能量，D₁的信號相位比D₂超前 (π)/2 ，但D₁的本振相位比D₂滯后 (π)/2 ，這就具備了平衡混頻器的基本條件。在中頻輸出網絡3中，可接成單端輸出或雙端輸出式。附圖1接的是單端輸出式，它把D₁和D₂混出來的中頻電流分別接到中頻變壓器T的兩個初級線圈上。其中一個初級線圈與次級線圈繞向相同，而另一個與次級線圈繞向相反，這樣可保證信號的中頻輸出S_i在次級線圈是同相相加的，而本振的調幅噪聲是反向相消的，從而降低整個混頻器的噪聲指數。為了使前置中放（圖中未畫出）的輸入阻抗與混頻器的輸出阻抗匹配，從而獲得最大的信號中頻功率，在前置中放的輸入端也應有一個中頻變壓器。

本發明具有如下的性能指標：

單邊噪聲指數8.5dB；駐波比1.4；本振信號隔離度大于26dB。這些指標均比前述1983年國外非裂縫電橋式平衡混頻器同波段產品優越。而且還比蘇聯三公分雷達的裂縫電橋式平衡混頻器設計得精細，準確，能調整到最佳狀態。因此性能上比他們產品優越。在相同型式之下，一般二公分的平衡混頻器比三公分的平衡混頻器噪聲指數要高2dB，駐波比要大0.1，隔離度要低2dB。故若將本發明的裂縫電橋式平衡混頻器的設計方法用于三公分波段，則性能指標還要好。從1980年起，本混頻器裝在某雷達整機上長期穩定工作，經過例行試驗，得到好評。這種平衡混頻器也可用于微波中繼通信和衛星通信技術中。

附圖2和附圖3分別是3dB裂縫電橋和混頻晶體架的原理圖。附圖2中的7、8、9、10分別對應附圖1中3dB裂縫電橋1中的7、8、9、10。附圖3（a）混頻晶體架中晶體D的阻抗Z_d＝R_d＋jX_d；1≤ (λ g)/4 。這兩個部件分別帶有調整螺釘12和調配活塞11，用以調整裂縫電橋的平衡度和晶體架的匹配，見附圖1中的可調箭頭 ( )/() 。另外，目前本混頻器是用點接觸式混頻晶體混頻的，若改用質量過關的（1980年定型時不具備這一條件）面接觸式（肖特基）晶體，噪聲指數可能會進一步降低。