儀表著陸系統測試設備調制功放的設計方案

　　雙平衡混頻器可以用作二極管低電平調幅電路，其原理可參照二極管環形調制器。這是雙平衡混頻器用作調幅調制器的特殊用法，和混頻器的普通用法不同，需要特殊應用。混頻器用作調幅調制器時，射頻信號從RF（射頻）端口輸入，音頻信號從IF（中頻）端口輸入，調制信號從LO（本振）端口輸出。而用作混頻器時，輸入信號是從RF和LO端口輸入，IF端口作為輸出。這是主要的不同。當然，接口方式不同，功能也就不同。

　　本文選用mini-circuits公司的ADE-1ASK來進行幅度調制。ADE-1ASK是一種雙平衡混頻器，LO功率為+7dBm時，LO和RF端口輸入頻率范圍為2~600MHz，IF端口輸入頻率范圍為DC~600MHz，完全覆蓋航向和下滑頻段（航向頻段為108~112MHz，下滑頻段為328~336MHz），音頻信號為90Hz和150Hz的合成信號，也滿足IF端口的輸入條件。該混頻器的1dB壓縮點輸入功率為+1dBm. 音頻信號要疊加上DC，因此通過加法器結合，為了調試方便，在輸入處各自放一個電位器來實現連續可調。其中，加法器中的運放選用MC1458I.在各端口間都做一些濾波處理。

　　功放管選擇mini-circuits公司的ERA-8SM+，該功放管是單片放大器，頻率DC~2GHz，增益為+31.5dB，1dB壓縮點輸出功率為+12.5dBm 3.7V供電，兩端口為50Ω內部匹配阻抗。

　　接著用ADS軟件仿真并設計了一個四階的低通濾波器，用于抑制二次諧波和三次諧波。

　　航向電路和下滑電路的頻段不同，它們的主要區別是濾波網絡。不同的元件值分別為：航向電路中，L1=L4=L5=L6=L7=68nH，C3=C4=C14=C18=39pF，C15=C16=C17=82 pF;下滑電路中，L1=L4=L5=L6=L7=1 8nH， C3=C4=C14=C18=12pF，C15=C16 =C17=27pF.

　　3 調試與測試結果

　　電路板裝配完成后，經過一些調試，常溫條件下測得的結果如下：

　　通過Agilent的DSO6034A示波器觀測，音頻信號與DC的大小必須搭配合適才能保證調制波形不失真，DC輸入在40~60mV之間為最佳，音頻信號一般在200mVp-p（峰峰值）以內。由Agilent的E4417A功率計測得，輸出功率為+6dBm，平坦度在0.5dB以內。通過單位自制的ILS/VOR/MKR信號分析儀測得，不失真情況下，幅度調制深度能達到90%以上。由 Agilent的E4407B頻譜儀測得，二次諧波抑制達到-80dB以下，三次諧波抑制達到-90dB以下。

　　4 結論

　　本文用混頻器實現了調幅調制器的功能，驗證了這種方案的可行性。實現了儀表著陸系統測試儀航向信標和下滑信標的90Hz和150Hz的音頻幅度調制，不失真情況下調制深度能達到90%以上；實現了航向和下滑信標調制信號的功率放大，輸出功率+6dBm;常溫測試的平坦度0.5dB以內；諧波抑制達到-80dB以下。指標滿足儀器要求。