[发明专利]一种宽带正交移相器

说明书

技术领域

本发明涉及信号变换技术领域，特别涉及一种宽带正交移相器。

背景技术

首先介绍几个本领域的几个专业术语：

相移量：移相器对输入信号进行移相后输出信号与输入信号之间的相位差 值。

正交移相：移相器将输入信号进行相移量为90°的移相。

正交精度：相移量偏离90°的误差值。

倒相电路：一种有两个输出端的电路，其两个输出信号的频率和波形相同， 而相位相反，如一端输出信号相位为0°，另一端输出信号相位为180°；或， 一端输出信号相位为-90°，而另一端输出信号相位为+90°。

目前，国内外的正交移相器均采用传统的绝对移相的方法，即将同频同相 的两路信号中的一路保持原有相位，另一路移相90°，以使二者实现正交移 相。

在正交移相器输出端开路或其负载阻抗无穷大(理论上如此要求，工程上 大于其输入阻抗10倍即可)的假设条件下，由一个电感和两个电容构成的π型 网络移相器的输出相移公式为：φ＝2sin^-1(f_o/f_c)，其中f_o为工作频率，f_c为回 路自然谐振频率(取决于电感L和电容C的数值)。

在同样的假设条件下，由一个电容和一个电阻构成的RC移相器的相移公 式为：输出信号取自电容(即在电容的一端对地输出)的情况下为 φ₁＝-arctgω_cC₁R₁；输出信号取自电阻(即在电阻的一端对地输出)的情况下为 φ₂＝2arctg(1/ω_cC₂R₂)，其中ω_c＝2πf_c，f_c为工作频率。

由此可见，无论哪种移相器，只要根据需要移相的相移量选定了回路元器 件，则其输出信号的相移量都将随工作频率而变，也就是对于一个宽带信号而 言，其所有频率分量的相移量是不同的。以RC移相器为例，按照相移公式 φ₁＝-arctgω_cC₁R₁计算，中心频率70MHz上相移量为-90°，60MHz上相移量为 -98.8°，80MHz上相移量为-82.36°。可见工作频带内最高频率分量与最低频 率分量的相位差16.5°。移动通信信号均为宽带信号，频谱宽，其高低端的频 率分量经绝对移相器移相，彼此的相位差很大。因此，这种绝对移相的方法只 能用于单频移相，或容许较小频谱失真的窄谱信号移相的场合，而不适合宽带 的正交移相。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种宽带正交移相器，可以实现宽带信号 频率范围内的正交移相。

本发明实施例提供一种宽带正交移相器，包括：第一传输线变压器、第二 传输线变压器、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；

所述第一传输线变压器的两个次级绕组的首尾相接接地；所述第二传输线 变压器的两个次级绕组的首尾相接接地；

所述第一传输线变压器的初级绕组的上端接地，下端连接输入信号，所述 第二传输线变压器的初级绕组的下端接地，上端连接输入信号；所述第一传输 线和第二传输线变压器初级绕组的上端所对应的同名端为各自的次级绕组的 上端。

所述第一传输线变压器的次级绕组依次串联所述第一电容和所述第一电 阻构成闭合回路，所述第一电容和第一电阻的公共端连接正交移相器的第一输 出端；

所述第二传输线变压器的次级绕组依次串联所述第二电容和所述第二电 阻构成闭合回路，所述第二电容和第二电阻的公共端连接正交移相器的第二输 出端。

优选地，所述第一传输线变压器的初级绕组的下端依次通过第一耦合电容 和第一射极跟随器连接输入信号；

所述第二传输线变压器的初级绕组的上端依次通过第二耦合电容和所述 第一射极跟随器连接所述输入信号。

优选地，所述第一传输线变压器的初级绕组的下端所述第二传输线变压器 的初级绕组的上端均依次通过第一耦合电容和第一射极跟随器连接输入信号。

优选地，所述第一电容和第一电阻的公共端连接正交移相器的第一输出 端，具体为：