仪表着陆系统测试设备调制功放的设计方案

　　双平衡混频器可以用作二极管低电平调幅电路，其原理可参照二极管环形调制器。这是双平衡混频器用作调幅调制器的特殊用法，和混频器的普通用法不同，需要特殊应用。混频器用作调幅调制器时，射频信号从RF（射频）端口输入，音频信号从IF（中频）端口输入，调制信号从LO（本振）端口输出。而用作混频器时，输入信号是从RF和LO端口输入，IF端口作为输出。这是主要的不同。当然，接口方式不同，功能也就不同。

　　本文选用mini-circuits公司的ADE-1ASK来进行幅度调制。ADE-1ASK是一种双平衡混频器，LO功率为+7dBm时，LO和RF端口输入频率范围为2~600MHz，IF端口输入频率范围为DC~600MHz，完全覆盖航向和下滑频段（航向频段为108~112MHz，下滑频段为328~336MHz），音频信号为90Hz和150Hz的合成信号，也满足IF端口的输入条件。该混频器的1dB压缩点输入功率为+1dBm. 音频信号要叠加上DC，因此通过加法器结合，为了调试方便，在输入处各自放一个电位器来实现连续可调。其中，加法器中的运放选用MC1458I.在各端口间都做一些滤波处理。

　　功放管选择mini-circuits公司的ERA-8SM+，该功放管是单片放大器，频率DC~2GHz，增益为+31.5dB，1dB压缩点输出功率为+12.5dBm 3.7V供电，两端口为50Ω内部匹配阻抗。

　　接着用ADS软件仿真并设计了一个四阶的低通滤波器，用于抑制二次谐波和三次谐波。

　　航向电路和下滑电路的频段不同，它们的主要区别是滤波网络。不同的元件值分别为：航向电路中，L1=L4=L5=L6=L7=68nH，C3=C4=C14=C18=39pF，C15=C16=C17=82 pF;下滑电路中，L1=L4=L5=L6=L7=1 8nH， C3=C4=C14=C18=12pF，C15=C16 =C17=27pF.

　　3 调试与测试结果

　　电路板装配完成后，经过一些调试，常温条件下测得的结果如下：

　　通过Agilent的DSO6034A示波器观测，音频信号与DC的大小必须搭配合适才能保证调制波形不失真，DC输入在40~60mV之间为最佳，音频信号一般在200mVp-p（峰峰值）以内。由Agilent的E4417A功率计测得，输出功率为+6dBm，平坦度在0.5dB以内。通过单位自制的ILS/VOR/MKR信号分析仪测得，不失真情况下，幅度调制深度能达到90%以上。由 Agilent的E4407B频谱仪测得，二次谐波抑制达到-80dB以下，三次谐波抑制达到-90dB以下。

　　4 结论

　　本文用混频器实现了调幅调制器的功能，验证了这种方案的可行性。实现了仪表着陆系统测试仪航向信标和下滑信标的90Hz和150Hz的音频幅度调制，不失真情况下调制深度能达到90%以上；实现了航向和下滑信标调制信号的功率放大，输出功率+6dBm;常温测试的平坦度0.5dB以内；谐波抑制达到-80dB以下。指标满足仪器要求。