[实用新型]固态噪声源装置

说明书

本实用新型公开了一种固态噪声源装置，包括顺次电连接的恒流源、微带低通滤波器、噪声二极管、衰减器和波导‑同轴‑微带转换器，所述噪声二极管用于产生原始噪声信号，原始噪声信号经过所述衰减器稳定噪声功率，所述微带低通滤波器置于所述噪声二极管的输入端用于抑制噪声功率的泄漏；所述波导‑同轴‑微带转换器用于将噪声信号由波导转换为微带输出，其输出端作为固态噪声源装置的输出；所述衰减器和波导‑同轴‑微带转换器共同协调电路的阻抗匹配，所述恒流源为装置提供稳定电源。本实用新型所述的固态噪声源装置工作在Ka波段，具有高输出功率、高超噪比，同时还具有低的驻波系数。

技术领域

本实用新型涉及一种固态噪声源，尤其涉及一种工作在Ka波段的固态噪声源装置。

背景技术

目前，信号传输过程中的噪声干扰已经成为现代无线电传输与处理链路的主要干扰，为此器件的抗噪声系数是一项必测项目。由于固态噪声源具有频带宽、开关迅速、功耗低、可靠性高等优点，常用于微波射频领域的噪声测试。近年来随着现代通信技术尤其是卫星通信业务的发展，C、Ku和Ka频段成为卫星直播、新闻采集等业务的常用频段，各种器件对噪声系数都有着更高的要求，现有噪声源的工作频率大部分集中在低频段、窄频带噪声输出，已经不能满足一些待测器件的工作频率。2018年在张永鸿等人的课题中，研究的一种宽带噪声源频率范围为K波段22-32GHz；2018年和2016年董帅等人于《电子学报》发表的两篇论文中，研制的噪声源工作频段仅集中在L/C波段。因此，如何设计与实现工作在更高频段(Ka频段)、高带宽、频谱密度均匀、高输出功率且易于实现的噪声源是一项重要任务。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本实用新型提出一种固态噪声源装置，工作在Ka波段，具有高超噪比、低驻波系数和宽频带。

技术方案：本实用新型所采用的技术方案是一种固态噪声源装置，包括顺次电连接的恒流源、微带低通滤波器、噪声二极管、衰减器和波导-同轴-微带转换器，所述噪声二极管用于产生原始噪声信号，原始噪声信号经过所述衰减器稳定噪声功率，所述微带低通滤波器置于所述噪声二极管的输入端用于抑制噪声功率的泄漏；所述波导-同轴-微带转换器用于将噪声信号由波导转换为微带输出，其输出端作为固态噪声源装置的输出；所述衰减器和波导-同轴-微带转换器共同协调电路的阻抗匹配，所述恒流源为装置提供稳定电源。

其中，所述波导-同轴-微带转换器包括波导、集成在介质基板上的第一微带线以及连接二者的同轴线；所述同轴线包括埋在波导内的探针、与探针相连的中心导体以及包裹在中心导体外的绝缘套筒，所述探针、中心导体和第一微带线的材质均为铜并焊接为一体，所述绝缘套筒和波导之间(绝缘套筒下缘到波导上表面)留有空气间隙，通过调整所述空气间隙的长度来改变波阻抗。所述波导表面镀金。所述中心导体的半径为 0.5～0.6mm为佳。

所述微带低通滤波器，由集成在介质基片上的四分之一波长阻抗线和两个并联结构的四分之一波长双扇形微带线构成，所述双扇形微带线连接在所述阻抗线中段，由以所述阻抗线为中心轴的两个相对的扇形枝节组成。为节省装置空间并获得较宽的频带，所述微带低通滤波器延阻抗线方向的长度小于5mm。所述阻抗线和双扇形微带线采用铜箔制成，所述铜箔厚度为0.01～0.02mm。

优选的，采用上述电路结构的固态噪声源，所述衰减器优选为采用平衡三通薄膜电阻工艺的固定增益衰减器，所述衰减器的两端还设有隔直电路。所述噪声二极管的型号采用WZ0003H系列。所述恒流源采用输出电压可变的集成三端稳压器LM317作为稳压输出。

为控制噪声源的通断，该装置还包括串联在固定增益衰减器和波导-同轴-微带转换器之间的用于控制电路通断的开关驱动电路。优选的，所述开关驱动电路包括PIN二极管和PIN二极管开关驱动器，通过所述PIN二极管开关驱动器发送驱动信号控制所述 PIN二极管通断。