一种改善微波模块增益指标温度特性的新方法
复现微波延迟时间间隔的一种方法
复现微波延迟时间间隔的一种方法己口口9年l1月第己日卷第现微波延迟时间间隔的一种方法李涛张华锋(中国人民解放军92957部队舟山316000)摘要:针对微波信号的延迟时间难以测量的难题,介绍一种能对微波延迟装置进行延迟时问测量的方法.设计了环路振荡电路,用脉冲信号在调制器上对微波信号进行反馈控制,将对微波延迟时间问隔的测量变换为对频率的测量,真实复现微波信号传输所经历的时间;采用PtC16F877A微处理控制器的脉冲捕捉功能,在PICC 平台上开发频率测量程序.实践证明:该方法能对宽范围的微波延迟时间间隔进行高准确度的测量.关键词:时间间隔;脉冲调制;微波延迟;频率测量中图分类号:TN7文献标识码:A MethodofmicrowavedelayintervalrecurrenceLiTaoZhangHuafeng(PLAUnitsNo.92957,Zhoushan316000,China)Abstract:InordertosolvetheproblemthatitisdifficultytOmeasuremicrowavedelayinterval ,amethodofmesuremi—crowavedelayintervalofmicrowavedelaysetisintroducedinthispaper.Thismethoddesigne dablockinggeneratorandcontrolledmicrowavesignalback-coupledwithpulsesignalonmodulatorthatchangedmicr owavedelayintervalmeasuretOfrequencymeasure,andrecurredthetransferstimeofmicrowavesignal,andusedpulse-cat chfunctionofPIC16F877A MCUtodesignfrequencymeasureprogrammeonPICCplatform.Thepricticeshowesthatthismethodcanmeasurewide—rangemicrowavedelayinterva1high-accurately.Keywords:PIC16F877A;pulsemodulation;microwavedelayinterval;frequencymeasure ment0引言在工程技术实践中,微波信号的延迟时间是重要的技术参数,对于雷达的调试,校准有着重要的意义.对微波信号延迟时间的测量具有工作频率高,微波信号弱,延迟时间短等特点.本文介绍一种能对微波延迟装置.进行延迟时间测量的方法,该方法真实地复现了微波信号在微波延迟装置中传播所经历的时间,对延迟时间间隔测量的最小值可以小于1n8,能对衰减量低于一8OdB的延迟装置进行测量.1工作原理1.1微波延迟时间测量原理设计该方案设计思路是将微波延迟时间测量转换成频率测量.测量电路采用微波电路结构,用延迟时间脉冲调制微波信号反馈振荡电路原理l_4],真实复现微波信号传输过程中所经历的时间.微波延迟时间测量电路原理框图如图1所示.微波延时时间测量电路设计3个输入端,C1是微波信号输入端,C2,C3是被测延迟装置输入端.初始状态时,微波放大器输入端无信号,脉冲放大整形器输出高电平,控制微波调制器开通,微波信号经过微波调制器送人被测微波延迟装置,经过延迟时间r,微波信号传送到微波放大器,受到衰减的微波信号经过放大,检波后送入脉冲放大整形器,脉冲放大整形器输出的1vrL电平变低,控制微波调制器关闭.由于微波调制器关闭,再经过延迟时间r,微波放大器输入端的微波信号消失,检波器无输出,脉冲放大整形器输出电平变为高电平,再次控制微波调制器作者简介:李涛,高级工程师,博士,主要从事军用计量管理与测试工作.一20一中国科技核心期刊200g年l1月第己日卷第1I期开通.整个电路往复循环工作,形成振荡状态,振荡周期简洁,工作过程真实地复现了为2r.振荡输出的信号经过分频器处理,由经历的时间,其振荡的周期正PIC16F877A微处理控制器进行频率测量.该电路结构微波延迟测量装置:图1微波延迟时间测量电路原理图1.2微波延迟测量数据处理模型在测量闭环回路中,硬件对微波的传输有不同程度的延迟,对测量的结果会产生影响,产生影响的主要部分有:微波调制器,微波放大器,检波器,脉冲放大整形器,内,外部连接电缆等.设硬件产生的延迟时间之和为∑,被测量延迟装置的延迟时间为r,测试回路中总延迟时间为t,则:r—t一∑t(1)设测量环路振荡频率为,,周期为T,则:T一(2)T一2t(3)由式(1)～(3)可得:一一∑一一厶(4)式中:是一个常数,因此,被测量延迟装置的微波延迟时间r仅与测量环路振荡频率-厂有关.2硬件设计2.1微波调制器脉冲调制器是振荡环路中的正反馈执行部件,在反馈脉冲的激励下,控制微波信号在脉冲调制器中的通断.根据微波放大器的输入灵敏度一70dBm和调制器最高能承受输入功率+30dBm的技术指标,按照环路工作原理要求,调制器的控制能力应不小于一100dBm.在该测量装置的设计中,采用一只控制能力为I10~120dB的高性能调制器,简化电路结构,减小内部延迟时间,同步性好,工作可靠.2.2微波放大器由于被测量延时装置对微波信号衰减较大,一般为一20～一7OdB,为了使检波器输出足够高的脉冲幅度,设计微波放大器对被测量延迟装置的输出微波信号进行高增益放大.微波放大器要求具有增益高,频带宽,输入动态范围大,噪声低,抗饱和,输出功率平稳等特点.在该测量装置中,微波放大器采用对数微波放大器,这种微波放大器通过对数转换功能,将大动态范围的输入信号压缩成较小的,易于处理的信号,微波信号输入动态范围可达+20～一68dB,微波放大器的输出激励检波器, 检波器的输出电压与放大器输入功率成正比.放大器在l～10GHz频率范围内,保持8OdB的增益,平坦度为±2dB,检波输出的对数斜率为5OmV/dB.采用混合集成技术和全温度范围补偿技术,使放大器在一50～+85℃全温度范围内保证技术指标,并且体积小,重量轻,可靠性高.2.3检波器检波器的作用是从经过脉冲调制的微波信号中将脉冲信号解调,提供给脉冲放大整形器.为了克服高增益放大器本底噪声的影响,同时较好地响应对数放大器的输出,检波器的灵敏度不宜过高,检波器必须保证对大动态范围输入有较好的响应,较小的输出失真,较好的脉冲前沿.2.4脉冲放大整形器脉冲放大整形器用于对高频低幅脉冲信号进行幅度放大和整形,由电压比较器,CMOS施密特门组成.采用门延时间仅为7.5ns的3016极速电压比较器,设计成具有输入信号回差的电压比较电路,将检波器输出信号与地电平进行比较后输出转换成为1vrL电平,再经由CMOS 施密特门进行整形.电压比较器电路原理如图2所示. 2.5分频器为了使PIC16F877A微处理控制器更稳定地测频,设计了分频器对环路振荡信号进行分频,使最高频率不超过PIC16F877A微处理控制器脉冲捕捉的频率范围.分频器由4518芯片构成,4518芯片是双分频器,两个分频器均接成十分频电路,并串连应用,构成100倍分频,每10 倍分频设置输出端,分别送人PIC16F877A的RC1和RC2接口,使用PIC16F877A的脉冲捕捉功能对其进行测频,并且根据频率的不同,自动选择RC接口.分频器电路原理如图3所示.中国科技核心期刊豳I_硼一一Cl0I瓣i∞=D101RO.1uFDl03D105一√囊105上lOlQG—ND一3Ol6VCC+E厂PARm{2IN+QRR1∽H50Q3IN—Q7R1o8VCC—END06l0{nDlOlD106D102.●一lo3Rm—.;nTVZZ5OQ50fa0?lIC.们1图2电压比较器电路原理图图3分频器电路原理图3频率测量程序设计[_8]7在均匀的脉冲序列中,脉冲频率值等于单位时间内发生的脉冲次数.根据这个原理,可以采用PIC16F877A内置定时器模块TMR1计时,同时使用CCP模块的捕捉功能,每间隔(:1,4,16)个脉冲捕捉一次并产生中断,用被捕捉的脉冲次数除以第1次和第(一1)×+1次脉冲之间间隔的时间即可得到脉冲频率值.程序流程图如图4所示.频率测量程序如下:unsignedlongmeasure(unsignedcharcatch){time_count=0;//定时计数器清零ccp_count=0;//脉冲计数器清零GIE=1;//允许全局中断PEIE=1;//允许外围中断TRISC1一O;//CCP2(RC1)输入CCP2IE=1;//允许CCP2中断CCP2IF=0;//ccP2中断标志位清0 CCP2CON—catchmode;//设置捕捉脉冲ei();//中断开始while(1)//等待定时中断if(ccp_count=一2)一22一break;di();//中断结束TMR1ON=0;//关闭TMR1CCP2CON=OxO0;//关闭CCP2CCP2IE=0;//关闭CCP2中断CCP2IF=0;//CCP2中断标志位清0 TRISC1—0;//CCP2(RC1)输出TMRlIE一0;//关闭TMR1中断TMRIlF=O;//TMR1中断标志位清0 PEIE—O;//关闭外围中断GIE=0;//关闭全局中断<开始>中断开始l系统初始化ll显示部分程序l}<>变量参数设置:\/1定时器中断计数变量Ytime—count=0;r2.脉冲捕捉中断计数交中断结束量ccpcount=O.计算频率值:允许全局中断f=nlAt,△辟于定时器中断计数变量timecount~以允~ccp2断:定时器寄存器最大值,1中断标志位清零:再加上定时器寄存器值2.设置脉冲捕捉模式为每一次脉冲捕捉.(结束)图4频率测量流程图中断程序流程图如图5所示.中断子程序如下:voidinterruptTMR1_(℃P2一ira(void) {中国科技核心期刊己口口g年l1月第己日卷第1l期图5中断子程序流程图if(TMR1IF一一1)//~tJ断是否定时器中断{TMR1IF=0;//TMR1中断标志位清0TMR1oN一0;//关闭TMR1TMR1L=0x00;//设置TMR1初始值TMR1H=0x00:TMRION一1;//开启TMR1time_count++;//定时计数器减1}if(CCP2IF一=1)//判断是否CCP2中断{if(ccp_count=一O){TMRIlE=1;//允许TMR1中断TMRIIF=0;//TMR1中断标志清0T1C0N=0x30;//设置分频TMR1L一0x00;//TMR1清零TMR1H=0x00;TMR1ON=1;//开启TMR1中断}CCP2IF=0;//CCP2中断标志清0ccp_count++;//脉冲计数器加1})4误差分析本文介绍的复现延迟时间的方法主要在下列主要方面产生复现误差.环路振荡器振荡频率的稳定度引入误差.由于该方法使包括被测件和测量部分共同构成一个振荡环路,在整个回路中的所有相关的器件,部件技术指标都对振荡特性产生影响.如传输过程中的驻波,器件,电路对输入的响应等都对频率的稳定度产生明显的影响.由于复现延迟时间维持的时间短,一般频率的短期稳定度对复现延迟时间影响较明显.10一～1×1O一为±(O.1～1)相对误差可以小于±0.01.测量电路,微波器件,检波器,脉冲处理器件对大动态范围输入的响应不一致,非线性作用,不灵敏区域,频率特性的不均匀等不理想因素,使复现的参数不一致性增加. 这种因素引入的误差在±(0.1～1)之间,且难以克服.随机因素引入误差.在实验过程中,环境温度,相对湿度,系统噪声等,对复现的参数产生随机影响,这种影响产生的误差在±(O.O1～O.1)之间,且随机产生.测频方法引入误差.由于该技术方案是将被复现的参数变换成频率,所以测频误差影响复现的结果.本方案采用了计算一定数量的脉冲所经历时间的方法,该方法的测量误差仅为时基误差,在本方案中,CPU的时钟频率比对外频标,误差一般不大于±10～.综合上述误差来源分析,振荡频率的稳定度对复现的结果影响较大,在工程实现过程中,微波器件的品种,电子线路的参数是减小复现误差的瓶颈.5结束语本文介绍的复现微波延迟时间间隔的方法利用频率测量准确的特点,设计了环路振荡电路,将难以测量的较短延迟时间变换成容易测量的较低的频率信号,该频率信号正比于延迟时间,线性度好,测量准确,方法简捷,实用性强;利用PIC16F877A微处理器的脉冲捕捉功能,设计的频率测量程序原理简单,性能可靠,分辨率高.参考文献[1]胡文华,王志云,代建鹏.雷达回波模拟器设计与应用[J].仪器仪表,2003,24(增刊2):113-114.[2]周小平,王宗富,陈运祥,等.倍频程宽带声体波微波延迟线[J].压电与声光,2004(5):345—347.[3]马晋毅,江洪敏,汤劲松.高性能C波段声体波微波延迟线[J].压电与声光,2008(3):255—257.[4-I龙沪强,陈昌发,蔡潮盛.采用注入锁定振荡器的频率相位追踪锁定环路的设计[J].仪器仪表,1999,20(1):68—70.[5]张华锋,李涛,林涛.基于PIC的某型雷达微波信号发生器的设计与实现[J].航空电子技术,2008联合学术研讨会:61—65.[6]李涛,张华锋.用PIC16F87X单片机实现高分辨率频率计的一种方法[J].现代科学仪器,2006(6):54—56. [7]杨波,张兴敢.基于PIC单片机的被动式红外报警系统的设计[J].电子测量技术,2008,31(1):53—55.I-8]刘和平.PIC16F87X单片机实用软件与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.中国科技核心期刊一23～。
射频与微波电路设计介绍-7-功率放大器设计介绍
热设计与散热问题解决方案
热设计基本原理
阐述热设计的基本原理，包括热传导、热对流、热辐射等 概念。
散热问题解决方案
探讨散热问题的解决方案，如采用高效散热器、使用热管 技术等，并分析其优缺点。
热设计与散热问题实例分析
给出热设计与散热问题的实例分析，包括热仿真、热测试 等方面。
热设计与散热问题解决方案
热设计基本原理
阐述热设计的基本原理，包括热传导、热对流、热辐射等 概念。
散热问题解决方案
探讨散热问题的解决方案，如采用高效散热器、使用热管 技术等，并分析其优缺点。
热设计与散热问题实例分析
给出热设计与散热问题的实例分析，包括热仿真、热测试 等方面。
05
射频与微波功率放大器仿真与测 试方法
05
射频与微波功率放大器仿真与测 试方法
01
02
03
04
高集成度
随着半导体工艺的发展，射频 与微波电路将实现更高的集成
度，减小体积和重量。
高性能
采用新材料和新技术，提高电 路的性能指标，如更高的工作 频率、更低的噪声系数等。
多功能融合
将不同功能的电路模块集成在 一起，实现多功能融合，满足
复杂应用场景的需求。
智能化
引入人工智能和机器学习技术 ，实现电路的自适应调整和智 能化管理，提高系统性能。
连接测试仪器，设置合 适的测试参数（如频率 、功率等）。
对功率放大器的各项性 能指标进行测试，如输 出功率、增益、效率等 。
通过输入不同幅度和频 率的信号，观察功率放 大器的输出信号是否失 真，评估其线性度性能 。
在长时间工作和不同环 境温度下，测试功率放 大器的稳定性和可靠性 。
测试平台搭建及测试步骤说明
1～18GHz超宽带接收下变频模块的设计研究
图1 接收下变频原理框图
侦查监测系统是电子战系统的重要组成部分，理想的侦查监测系统能够以较宽的带宽以及较高的动态和灵敏度信号，而且具有体积小、重量轻、成本低、功耗小、杂散小的特点。
本文设计的1～18GHz超宽带接收下变频模块就具有这些特点。
其设计的链路是接收信号分为1～6GHz、6～18GHz 2个频段，分别送入接收下变频模块对应端口，对于1～18GHz频段的截获信号，在每个通道内先进行限幅、滤波、低噪声放大、功率控制、自检选通后分别用开关滤波滤除谐波及带外信号，再与宽带本振20～40GHz变频至一中频22GHz±0.25GHz/0.5GHz 后再开关滤波、放大输出。
通过开关滤波可滤除谐波杂
20中国设备工程 2023.10（下）。
微波功率放大器发展探讨
微波功率放大器发展探讨摘要：微波功率放大器主要分为真空和固态两种形式。
本文将对两种器件以及它们竞争与融合的产物——微波功率模块（MPM）的发展情况作一介绍与分析。
关键词：微波功率放大器；发展0引言微波功率放大器主要分为真空和固态两种形式。
基于真空器件的功率放大器，曾在军事装备的发展史上扮演过重要角色，而且由于其功率与效率的优势，现在仍广泛应用于雷达、通信、电子对抗等领域。
后随着GaAs晶体管的问世，固态器件开始在低频段替代真空管，尤其是随着GaN，SiC等新材料的应用，固态器件的竞争力已大幅提高。
1 真空放大器件研究与应用现状跟固态器件相比，真空器件的主要优点是工作频率高、频带宽、功率大、效率高，主要缺点是体积和质量均较大。
真空器件主要包括行波管、磁控管和速调管，它们具有各自的优势，应用于不同的领域。
其中，行波管主要优势为频带宽，速调管主要优势为功率大，磁控管主要优势为效率高。
行波管应用最为广泛，因此本文主要以行波管为例介绍真空器件。
随着技术的不断进步，现阶段行波管主要呈现以下特点。
一是高频率、宽带、高效率的特点，可有效减小系统的体积、重量、功耗和热耗，在星载、弹载、机载等平台上适应性更强，从而在军事应用上优势突出。
二是耐高温特性，使行波管的功率和相位随着温度的变化波动微小，对系统的环境控制要求大大降低。
三是抗强电磁干扰和攻击特性，使其在高功率微波武器和微波弹的对抗中显示出坚实的生存能力。
四是寿命大幅提高，统计研究显示，大功率行波管使用寿命普遍大于5 000 h，中小功率产品寿命大于10 000 h，达到武器全寿命周期。
1.1 行波管有源组阵技术国外近几年主要在更高频段发展一系列的小型化行波管，频段覆盖X，Ku，K，Ka，140 GHz等，并不断在新技术上获得突破。
国内经过近10多年的努力，行波管在保持大功率和高效率的前提下，体积减小了1个数量级，为有源组阵技术奠定了良好的基础。
行波管有源组阵的形式分为单元放大式和子阵放大式两种。
KU波段卫星功放预失真电路及温度补偿设计
电子电路设计与方案在通信卫星功率放大器的电磁兼容设计中，功放的线性化是首要解决的问题。
由于航天载荷等因素的限制，需要尽可能的挖掘功放自身的潜力以提高其输出功率，这就对卫星功放的线性化设计提出了更高要求[1-3]。
预失真是功放线性化中最重要的一种技术，通过在功放输入端之前加入预失真电路，让信号经历与功放非线性特性相反的失真，这两种相反的失真叠加后使得功放输出端的线性范围增加，从而有效提高功放输出功率[4-5]。
通信卫星在太空中的环境温度变化非常大，向阳面和背阳面的温度差在100℃以上，如此剧烈的温差对卫星功放预失真电路的性能影响很大，其增益和相位特性随温度变化越小越好，因此必须进行功放预失真的温度补偿。
每一种预失真电路都有特定工作频段，在工作频段外不发挥作用，目前已报道的预失真电路大多工作在L波段、S波段等低频波段，以及Ka波段等毫米波波段[6-7]，项目亟需的13-15 GHz功放预失真电路及温度补偿须自行设计。
目前的文献中仿真结果和实验结果均具有良好的一致性，这证明了利用软件设计预失真电路及温度补偿电路的可靠性。
目前的预失真电路设计方法，一般是用SPICE、ADS等进行肖特基势垒二极管（SBD）建模分析，然后构建单级和多级SBD预失真电路，并与实验值比较。
本文首先用SBD和PIN二极管设计单级和多级预失真电路，再引入PIN二极管和对管电路结构进行预失真特性和温度特性优化设计，从电路结构的优化设计中改进预失真电路的温度特性，并与国内外文献中的已有结果进行对比。
1 K u波段功放预失真技术及温度补偿原理■1.1 K u波段功放的预失真技术功放预失真的本质是基于信号叠加原理，每一款功放都只在特定输入功率范围内具有线性，当输入功率超过输入1dB压缩点时，输入功率增加但输出功率保持不变，功放呈现非线性特性。
在功放的输入端前加入与功放非线性特性相反的非线性电路，信号在进入功放前已被非线性电路进行了与功放特性相反的失真，信号依次经历非线性电路和功放后，输出信号和输入信号之间的线性范围得以扩展。
《射频与微波电路设计》--清华大学
实际测量时，常用插入法，即用功率计先测信号源能给出的功率 P1；再把放大器接到信源上，用同一功率计测放大器输出功率 P2，功 率增益就是
G P2 P1
低噪声放大器都是按照噪声最佳匹配进行设计的。噪声最佳匹配 点并非最大增益点，因此增益 G 要下降。噪声最佳匹配情况下的增 益称为相关增益。通常，相关增益比最大增益大概低 2~4dB。
放大器技术指标—工作频带 7
考虑到噪声系数是主要指 标，但是在宽频带情况下 难于获得极低噪声，所以 低噪声放大器的工作频带 一般不大宽，较多为20％ 上下。
工作频带不仅是指求全频 带内噪声系数要满足要求， 还要求功率增益及其平坦 度也满足要求的频带范围。
放大器技术指标—动态范围 8
动态范围是指低噪声放大器输入信号允许的最小功率和最大功率的范 围。动态范围的下限取决于噪声性能。当放大器的噪声系数 Nf 给定时，输入 信号功率允许最小值是：
NF(dB) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
NF
1.023 1.047 1.072 1.096 1.122 1.148 1.175 1.202 1.230 1.259
Te(K) 6.825 13.81 20.96 28.27 35.75 43.41 51.24 59.26 67.47 75.87 NF(dB) 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 10
式中，NF 为微波部件的噪声系数； Sin，Nin 分别为输入端的信号功率和噪声功率； Sout，Nout 分别为输出端的信号功率和噪声功率。
噪声系数的物理含义是：信号通过放大器之后，由于放大器产 生噪声，使信噪比变坏；信噪比下降的倍数就是噪声系数。
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是 一 款 比较 成 熟 的单 片式 温 度 传 感 器 ， 泛 应 用 于 各 种 温 度 广
控制系统 。
Ａ ２ １０ ｆ Ｏ ９ Ｄ ２ Ｏ Ｉ 一 ２和 Ｓ Ｉ Ｔ ＯＣ两 种 封 装 。 引 脚 定 义 如 图 其
２所 示 。
Ｖ ０
１ 原 理
微 波 模 块 内 大 多 集 成 多 级 放 大 电 路 。 控 衰 减 器 通 常 置 数
２ 实例 分 析
下 面 通 过 一 实 例 分 析 温 度 传 感 器 Ａ ２ １０和数 控 衰 减 Ｄ ２０ 器 Ｎ ３ ０ Ｍ一 １Ｂ相 结 合 的使 用 方 法 。 Ｃ３ １ ２８
某微 波 集成 模块 工作 频 率 ６ １ Ｈ ， ￣ ８ ｚ工作 温度 － ＋Ｏ℃， Ｇ ５ ７ 要求 全 温 段 插 损 一 ＋ Ｂ， 中± Ｂ为 全 频 段 增 益 平 坦 度 。 ３ ２ｄ 其 ２ｄ 未 加 温 补 措 施 前 ， 温 段 模 块 增 益 变 化 为 一 ． ＋ ． Ｂ 全 ２ 一５ ｄ ， ５ ６
摘 要 ：对 于复 杂 的 微 波 模 块 ， 益 随 温 度 变化 很 大 ， 时 很 难 找 到 合 适 的 无 源 温 变 衰 减 器 来 调 整 增 益 。文 中介 绍 一 种 增 有
利 用 温度 传 感 器 和数 控 衰 减 器 相 结 合 的 方 法 来 改善 微 波模 块 增 益 指 标 的 温 度 特 性 。 关 键 词 ： 度 特 性 ；无 源 温 变 衰 减 器 ；温度 传 感 器 ； 控 衰 减 器 温 数
见 表 １ 。
表 １ ＮＣ３ ０ Ｍ－ １ Ｂ￣ 脚 功 能 定 义 表 ３１ ２８ ｌ
Ｔａ １ Ｐｉ ｕ ｃ ｉ ｎ ｄ ｓ ｒ ｐ ｉ ｎ ｆＮＣ３ ０１ － ８ ｂ． ｎ ｆ ｎ ｔｏ ｅ ｃ ｉ ｔｏ ｓ ｏ ３ Ｍ ２１ Ｂ
模 数 转 换 器则 推 荐 一 款 某 公 司 的 Ｓ Ｍ３ Ｆ Ｏ Ｃ Ｔ 田 单 Ｔ ２ ｌ３ ８ ６ 型 片机 。 款 单 片 机 结 合 了高 性 能 、 时 、 功 耗 、 电 压 、 集 这 实 低 低 高 成 度 和 易 于 开 发 等 特 点 ［ 除 了数 据 处 理 功 能 外 ， 包 括 两 个 ４ １ ， 还 １ ２位 模 数 转 换 器 ，／ 转 换 精 度 高 ， 设 接 １丰 富 嘲 ＡＤ 外 ２ １ 。其 内 部 Ａ Ｃ供 电要 求 为 ＋ ．～ ３ 通 常 选 择 ＋ Ｉ Ｖ， 时 模 拟 信 Ｄ ２４ ＋ ． Ｖ， ６ ３３ 此 号 输 入 范 围 Ｏ ＋ － Ｖ，正好 适合 ＡＤ ２ ０ ￣ ３３ ２ １０的 电压 输 出 范 围 。 模 数 转 换 后 ， 片机 可灵 活 地 将 数 字 信 号 转 换 成 相 应 数 控 衰 单 减器的控制码 。 另 外 数 控 衰 减 器 则 可 以根 据 微 波 链 路 的 实 际 工 作 频 率 和 全 温 段 需 要 调 整 的增 益 变 化 量 来 选 择 。这 里 介 绍 一 款 华 北 集 成 电路 设 计 有 限 公 司设 计 的 数 控 衰 减 器 ， 本 能 满 足 常 规 基
图 １ 框 图
Ｆ ｇ Ｂｌ ｃ ａ ｒ ｍ ｉ ．１ ｏ ｋ Ｄｉ ｇ ａ
如 ：ＭＣ公 司 Ｔ Ａ 系列 的 温 变 衰 减 器 工 作 频 率 Ｄ ～ Ｈ ， Ｅ ｖ Ｃ ６Ｇ ｚ
ｒ Ａ 为 一 ．０ ｄ ／ ０℃ ７ ５ ７ Ｃ
见 表 ２ 衰 减 量 所 需 调 整 范 围为 ０５ ８５ｄ 。一 ０ ＋ ０℃ 温 度 ． ． ． Ｂ ５～ ７ ～
范 围 内 ． Ｄ ２０ Ａ ２ １０的感 温 电 压 为 ＋ ．５ ＋ ． ０２ ～ ２９ Ｖ。其 电 路 图 ５
稿 件 编 号 ：０ １ ２ ８ ２ １ １０ ４
作 者 简 介 ： 小 禹 （ ９ ６ ） 男 ， 南 东安 人 ， 程 师 。 研 究 方 向 ： 字 电路 设 计 。 胡 １７ 一 ， 湖 工 数
７８ －
胡小禹。 等 一种 改善 微 波模块 增益 指标 温度 特性 的新 方 法
器 来 补 偿 ， 种 温 变 衰减 器 尺 寸 小 ， 靠 性 高 。缺 点 是 衰 减 器 这 可
温 度 系 数 （ｅ ｐ ｒｔｒ Ｃ ｅ ｉｉ ｔ ｆ ｔ ｎ ａｏ ，Ｃ 大 的 衰 Ｔ ｍ ｅａ ｅ ｏｆｃ ｎ ｔ ｕ ｔｎ Ｔ Ａ） ｕ ｅ ｏＡｅ ｉ 减 器 工 作 频 率 往 往 局 限 在 低 频 段 ， 其 常 温 衰 减 量 偏 大 。 例 且
目前 ， 部 分 微 波 模 块 的 的 工 作 温 度 范 围 很 大 。 时 大 有 达 一 ０ ＋ ０ｏ ， 于 高 集 成 微 波 模 块 。 增 益 或 插 损 指 标 在 全 ５～ ７ 对 Ｃ 其
温 段 变 化 很 大 ， 至 超 过 ± Ｂ 甚 ３ｄ 。
对 于 增 益 随 温 度 变 化 不 大 的 模 块 可 选 用 无 源 温 变 衰 减
（）ＯＣ ｂ Ｓ Ｉ
试 验 时 ， 先 测 出相 应 温 度 下 传 感 器 的 输 出 电 压 ， 数 预 模 转 换 后 ， 过 控 制 微 波 链 路 内 数 控 衰 减 器 的 衰 减 值 ， 活 调 通 灵
图 ２ Ａ ２ ｌｏ的封 装 及 引 脚 定 义 Ｄ ２ｏ
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整 模 块 的增 益指 标 。其 中输 出 电压 与衰 减器 值 的 对 应 表 可 以 预 存 在 数 据 处 理 芯 片 内 ， 图如 图 １ 示 。 框 所
收 稿 日期 ： ０ １ １ — ５ ２ １ － ２ １
－
其 中 Ｖ 为 电源 输 入 引脚 ， 电压 范 围＋ － ６５Ｖ，通 常 选 ＋ ４＋． 择 ＋ Ｇ Ｄ 为接 地 端 ， 。 ５Ｖ， Ｎ Ｖ 为感 温 电 压 输 出 引 脚 ， Ｃ悬 空 。 Ｎ
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于 末 级 补 偿 放 大 器 前 ： 温 度 传 感 器 用 于 测 试 模 块 的 环 境 温 而
度 。测 试 数 据 经 模 数 转 换 器 送 人 数 据 处 理 芯 片 形 成 控 制 电 路 ， 制电路常用 Ｆ － 控 Ｒ ４板 材 独 立 设 计 。 于 模 块 有 源 器 件 集 置
目前 ， 度 传 感 器 品种 很 多 ， 里 推 荐 一 款 美 国 模 拟 器 温 这 件 公 司 （ 称 ＡＤ公 司 ） 号 为 Ａ ２ １０的 传 感 器 。 ２ １０ 简 ． 型 Ｄ ２０ ＡＤ ２ ０
损 变 化 有 ８ Ｂ 但 其 常 温 ＋ ５℃时 插 损 达 １ Ｂ 这 对 于 增 ．ｄ ， ４ ２ ０ｄ 。 益 和 噪 声 系 数 指 标 敏 感 的微 波 模 块 ， 然 不 适 合 选 用 。 显 针 对 这 种 情 况 ，本 文 提 出一 种 比 较 灵 活 好 用 的解 决 方 案 ： 用 温 度 传 感 器 和 数 控 衰 减 器 相 结 合 的方 法 。 选
中部位 。
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第２ ０卷 第 ３期
Ｖｏ． Ｏ １２ Ｎｏ３ ．
电子设 计 工程
Ｅｌ ｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ
２１ ０ ２年 ２月
Ｆｅ ２０１ ｂ． ２
一
种 改善微 波模 块增益指标 温度特性 的新 方 法
胡 小 禹 ， 志 芳 钱
（ 国 电子 科 技 集 团公 司 第 五 十 一 研 究所 上 海 ２ １０ ） 中 ０ ８ ２
ＨＵ Ｘａ－ｕ Ｑ Ａ ｈ ｆｎ ｉ ｙ ， Ｉ ＮＺ ｉａｇ ｏ － （１ｔ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ｏ ＥＴ Ｓ ａｇ ａ ２ １０ ， ｈｎ ） ５ ｓ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ ｆＣ Ｃ， ｈｎ ｈｉ ０ ８ ２ Ｃ ｉ ｎｉ ａ
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Ｖ ＝ Ｖ ５Ｖ） ［． ５Ｖ （２５ｍ ￣） 刀 ｏ （ Ｊ ｘ１ ７ ＋２ ． Ｗ Ｃ × ３
其 中 为 Ａ ２ １０的 环 境 温 度 ，温 度 变 化 一 ０ ＋ ０℃ Ｄ ２０ ５ ～７
时 ． 出 电压 范 围 为＋ ． ～ ２ ５Ｖ。例 如 当 Ｖ ５Ｖ， ＝ ２ 输 ｏ ５＋． ２ ９ ＋ Ｔ ＋ ５℃ 时 Ｖ ＝ ． ８Ｖ 。 ｏ １ ３ 闼 ９
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