一种80MHz移相器的设计方法

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电 路 中 的变 容 二 极 管 是一 种 利 用 外 加 电压 改 变 结 电 容 而 制 成 的 压 控 电 容元 件 ， 是 理 想 无耗 的 变容 二 极管 ， 反 射 系数 从 Ｏ（ 容 二 若 其 。变
极管电容 为零） Ｏ（ 到 。 变容二极管电容量无穷） 对理想 的变容二极可变 。
通过计算分析 和仿 真调整 ， 可以得 出合适的元器件参数 ， 它 便 其 元件参数如下 ：
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１ 工 作 原 理
Ｃ３ ６ Ｆ ， ４ ＝５ ｐ Ｃ ＝Ｃ５ ８ Ｆ， ＝Ｌ ＝ ４ ｎ ＝２ ｐ Ｌｌ ２ ２ ０ Ｈ。
进 行 电 路 仿真 得 出相 位 及 插 入 损耗 随控 制 电压 变 化 的特 性 曲线 。 模 拟 移 相 器 基 本工 作 原 理 随 着 控 制 电 压 的 改 变 ， 出 信 号 与 输 入 结 果 见 图 ３： 输 信号之间相位关 系发生变化 。如图 １ Ｉ Ｉ ｌ ｌ ＩＩ ｌ Ｉｌ 所 示 为一 种 典型 的耦 合 器 型 移 相 器 原 １ ｌｌ ｆ ｌｌ｛ ／ 』 』 ｆ』 ． 理 图 。 入 信 号 分 成 两路 。 合 器 两 个 输 耦 端 口分 别 接 了 变 容 二 极 管 Ｄ１Ｄ ． 、 ２ 它

移 相 器 是 一种 二 端 口 网络 器 件 。 于 改变 输 出 和输 入 信 号 之 间 的 用 件 中 的 移 相 器 电 路 图 ， 容 Ｃ ， ２为 隔 直 电容 ， 个 电 阻 作 为 变 容 二 电 ｌＣ 三 相 位 差 ， 由 控 制信 号 来 控 制 。 移相 器一 般 分 为 模 拟 式 和 数 字 式 两 大 可 极 管 的偏 置 电路 ，控 制 电 压 通过 该 偏 置 电 路 控 制 变 容 二 极 管 的 容 值 。 类 ． 拟 移 相 器 其移 相 差 值 可 以通 过 相应 控 制 信 号 以连 续 变化 方 式 加 模 Ｚ１ 磁 导 率 为 ２ 为 Ｏ的 磁 环 ， 包 线 通 过 绞 合 并 缠 绕 磁 环 作 为 耦 合 器 使 漆 以 改变 ，数 字 式 移 相 器 的 移 相 差 值 只 能 进 行 一些 预 定 离 散 的 相 位 改 用。 变。 选 择 变 容二 极 管 ， 要 考 虑 的参 数 是 其 电 容 值 的 变 化 范 围 、 容 主 电 移 相 器 的 应 用 十 分 广 泛 ， 如 各 种 通 讯 和 雷 达 系统 ， 波 仪 器 和 比 微 值 对 控 制 电压 的灵 敏度 等 。这 里 的变 容 二极 管 选 择 的 是 Ｐ ｉｐ 公 司 ｈｌ ｓ ｉ
科技信息
Ｏ机械 与电子 ｏ
２１ ０ １年
第 １ ３期
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种 ８ ＭＨｚ ０ 移相器的设 计方法
时国盛 １ 王 钊 １ ｌ ， ２
（． １电子测试技术重点实验室 山东 青岛 ２６５ ；． ６５５２中国电子科技集团公司第四十一研究所 山东 青岛 ２６５） ６５５
【 摘 要】 本文介绍 了一种 中频模拟移相器 ， 该移相 器工作频 率为 ８ＭＨｚ 带宽 １ＭＨｚ 移相度数可达 ２ ６ ， ０ ， ０ ， ４ 。 移相线性度较好 ， 最大插入损
耗 １ ５ Ｂ， 度 变 化 小 于 Ｏ６ Ｂ。 ． ｄ 幅 ８ ．ｄ
【 关键 词 】 中频 ； 相 器 ； 真 移 仿
Ｏ 概 述
结 合 移相 器 设 计 指 标 ， 择 合适 的 电路 进 行 设 计 ， 里 我们 选 用 选 这 Ａｎｏ 公 司 的 Ｓｒｎ ｄ ｓｆ ｔ ｅｅ ａｅ软件 进 行 仿 真 设 计 。图 ２是 在 Ｓｒｎ ｄ 真 软 ｅｅａｅ仿
们 改变 了信 号 的 相 位 。反 射 信 号 在输 出端 口重 新 混 合 在 一 起 ．在 输 入 端 口
时 １０ 反 相 ， 以相 互 抵 消 。 相 器提 ８。 所 移
∞
Ｌ一
供 的移 相 度 数 等 于 单 只 变 容 管 提 供 的 移相度数。
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图 １ 移 相 器 原 理 图
电 容 从 ０ｐ Ｆ到 无 穷 大 ， 的移 相 从 Ｏ到 － ８。 如 果 将 可 变 电 容 串 联 总 。 １０ 。 个 固定 电感 ， 可 以 增加 移 相 度 数 。 则
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控制电压 ［ ］ Ｖ
图 ３ 仿 真 曲线
２ 电 路设 计
由 电 路 仿 真 结 果 可知 ， 电 的 最 大 移 相 度 数 为 ２ ０度 ， 大 插 该 ４ 最 移相 器 指 标 ： ． Ｂ ８ 移 相 器 的工 作 频 率 为 ８ ＭＨ ， 宽 １ ＭＨ ， 制 电 压 为 ０ １Ｖ， 入损 耗 为 １ ｄ 。 ０ ｚ带 ０ ｚ控 －２ 移相 范 围大 于 ２ ０ ， 内插 入 损 耗 小 于 ： Ｂ。 度 变 化 小 于 ｌＢ。 ０ 。带 ２ 幅 ｄ ｄ
３ 电路 的 实 现 及 结果
电路最终采用 印制板电路 。 器件采用贴 片式器件 ， 了避免系统 为
内 其 它 信 号 的影 响 ，移 相 器 上 加 屏 蔽 盖 ，蕞 终 龟 路 尺 寸 为 ２ ｍｍｘ ２
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测量系统。
实 际 电路 中通 常 采 用 的移 相 器 类 型 包 括 开 关 型 移 相 器 、 载 线 型 加 移相器、 移相 器 和 高 低 通 型 移 相器 。 种 电路 的 结 构 各 有千 秋 ， 须 根 每 必 据 实 际需 要 选 择 最 佳 的 移 相结 构 。
的 Ｂ １２，它 的 电容 值 变 化 范 围 可从 ２８ ｐ Ｂ５ ．９ Ｆ至 ６ ｐ ２ Ｆ，使 用 电压 可从 ０ 至 ２ Ｖ， 控 制 电 压 ０ １Ｖ范 围 内线 性 度 好 。 Ｖ ８ 在 Ｖ一 ２