一种减小反射式0-π调相器尺寸的新方法

　　在一些实际的微波系统中，调相器是其关键部件，o-π调相器通常采用反射型的。本文就如何减小其尺寸作某些讨论。实际应用中，常常要求减小调相器的尺寸来满足总体的按排，在微波频率低端，由于波长较长，这个问题更为突出。本文以1.12GHz调相器为例讨论减小反射型调相器体积的方法。

　　1反射型调相器的尺寸简述

　　带环行器的反射型调相器尺寸较大，如图1讨论的调相器原理图如图2所示，其尺寸为31所示。其尺寸一般为31mmx86mm。本文mmx40mm。

　　图1调相器尺寸大的原因是:(l)和环行器相连的主传输线尺寸大，约为几/4，用于匹配调相二极管的参数。(2)二极管D的接地用人/4开路线等效。图2所示调相器用l。、 Z:两段线来修正管子参数，二极管的接地线直接用金属化孔接地。图2中各线段尺寸如表1中所示。l?的尺寸和位置根据管子参数用优化方法求出，以满足调相器的相位和寄生调幅的要求。C为隔直流电容。D为二极管管芯。

　　2设计计算

　　图2中隔直流电容C数值较大，可视为短路。必一0.8的金属化孔(内径为0.6)和其相连的son传输线段，其共同等效为一段长度为15的50n短路线。由于工作频率较低，这样带来的误差完全可忽略。图2电路中参考面T一T右边的等效电路如图3所示。

　　图3中，乙nl为PIN二极管等效阻抗ZD和z。短路线串联的输入阻抗，ZnZ为75n高阻线和25n低阻开路线的输入阻抗。T一T参考面处负载阻抗Zl为乙nl，与ZinZ的并联。在f0=1.12GHz及表1的尺寸下，

　　式中，Z=50n，当式(1)中Z。分别取ZDf(正向阻抗)和Z、(反向阻抗)时，则(4)式中的反射系数分别为正向和反向的反射系数rf和rr。对无寄生调幅的0-π调相器要求

　　由式(l)、(2)、(3)、(4)和(5)，利用已知PIN二极管管芯参数，由优化方法可解得17。

　　当PIN管的串联引线电感L为0.3nH，则电容C」为0.13pF，R;为1.sn，Rr为1.on时，l为2.06mm。

　　当PxN管的五为0.6nH，e，为0.26pF，R，为1.sfl，Rr为1.on时，17为2.03mrn。当管芯参数改变时，同样可优化出17数值。

　　3调相器的性能指标

　　利用上述方法研制的调相器和用常规方法制作的调相器性能指标列入表2所示。从表2的结果来看，用本文介绍的方法研制的调相器性能良好。说明此方法可用于研制微波频段频率低端的调相器。当然，上述方法并不是减小调相器尺寸的最好方法。如利用MMIC技术制作的调相器尺寸可以更小。但如果没有条件利用MMIC技术时，本文介绍的方法亦是一个减小尺寸的良好途径。