CN103217576A - 一种六端口相位检测仪实现方法及装置 - Google Patents

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王少夫
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Abstract

本发明提供了一种六端口相位检测实现方法，为了测量RF信号的相位，该方法首先是对传统电路模型进行改进，然后，由向量的幅度与相位同RF未知信号是关联的基带向量F，产生某一基准信号，可以测量未知信号相位，应用于微波，接收器和雷达的相位校验和相序校验，而传统相位检测装置面临着易受外界干扰，信噪比和灵敏度低，系统构成复杂的问题，本发明所采用一个相位检测方法，具有灵敏度和信噪比高、稳定性好、抗干扰能力强、结构简单合理从而获得最佳的相位检测效果。

Description

一种六端口相位检测仪实现方法及装置
技术领域
本发明涉及一种六端口相位检测实现方法。
技术背景
在通信设备和各类系统中。相位检测装置的应用极为广泛，相位检测装置的优劣直接决定产品的好坏，所以对相位检测装置的研究和生产历来为各国重视。由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，相位检测装置的发展也上了一个新台阶，并且朝高精度，低功耗，小体积方向发展。同时随着数字通信系统时钟频率的不断提高，以及数字网络在速度和带宽方面的增加，对相位检测装置也提出更高的要求。而传统用相位检测装置面临着易受外界干扰，信噪比和灵敏度低，系统构成复杂的问题，本发明主要基于这一点，采用一个新的相位检测方法，具有灵敏度和信噪比高、稳定性好、抗干扰能力强、结构简单合理从而获得最佳的相位检测效果。
发明内容
本发明提出一种高频超宽带功率限制器设计方法，该方法首先是对传统电路模型进行改进，然后，由向量的幅度与相位同RF未知信号是关联的基带向量F，产生某一基准信号，可以测量未知信号相位，应用于微波，接收器和雷达的相位校验和相序校验，具有核相、测相序等功能。具备很强的抗干扰性，达到安全可靠、快速准确，适应各种核相场合。
本发明提出的技术方案具体步骤包括：
进一步，相位检测仪输出端为2，3，5，6端口，输入端是1(参考端)，4端为未知信号，为了得到基带信号，使用宽带RF功率检测仪；
进一步，假定在1和4端口两个输入信号为α1，α4，它们有不同的幅度与相位，相位差
Figure BSA00000807598200011
其幅度的比率为A，可以得出
Figure BSA00000807598200012
Figure BSA00000807598200013
进一步，RF输出端信号为bi，端口为2，3，5，6.，S参数传递函数为，
bi＝a1·S1i+α4·S4i    i＝2，3，5，6    (3)
进一步，S1i，S4i是传递函数S的端口输入输出参数，这些参数的幅度值为-6dB，相同参数的相位通过增加90度，是不同的；
进一步，功率检测仪的输出电压Vi同输入信号的功率是成比例的，为下式
Vi＝Ki|bi|2，i＝2，3，5，6(4)
进一步对模拟信号进行处理，通过四个输出电压定义F向量为
Figure BSA00000807598200021
其中，K是常数，α是输入信号的幅度，A是未知输入信号同参考输入信号的幅度比率，
Figure BSA00000807598200022
是RF输入信号的相位差。
进一步，系统工作时，在复平面通过测量基带信号的相位，可以得到未知的RF相位。
本发明的技术效果：本发明提出的上述多端口相位检测装置设计技术方案，设计者根据实际需要可以设计出最佳相位检测装置参数以满足实际要求，而传统相位检测装置面临着易受外界干扰，信噪比和灵敏度低，系统构成复杂的问题，本发明主要基于这一点，采用一个新的相位检测方法，具有灵敏度和信噪比高、稳定性好、抗干扰能力强、结构简单合理从而获得最佳的相位检测效果。
附图说明
图1为多端口相位仪结构模型；
图2为功率F向量分布图；
图3为实施例1中六端相位检测仪电路原理图；
图4为回归损耗S21特性图
具体实施方式
实施例：
设计一个简易六端口相仪检测装置；
利用上述步骤，所设计六端口相仪检测装置如图3所示；其回归损耗特性如图4所示；
该多端口相位检测仪己成功应用于微波，接收器和雷达的相位校验和相序校验，具备很强的抗干扰性，与同类相位检测装置相比，传统相位检测装置面临着易受外界干扰，信噪比和灵敏度低，系统构成复杂的问题，本发明所采用一个新的相位检测方法，具有灵敏度和信噪比高、稳定性好、抗干扰能力强、结构简单合理从而获得最佳的相位检测效果。

Claims (6)

1.一种六端口相位检测实现方法，其特征在于：该方法首先是对传统电路模型进行改进，然后，由向量的幅度与相位同RF未知信号是关联的基带向量F，产生某一基准信号，可以测量未知信号相位，应用于微波，接收器和雷达的相位校验和相序校验，具有核相、测相序等功能。具备很强的抗干扰性，达到安全可靠、快速准确，适应各种核相场合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相位检测仪输出端为2，3，5，6端口，输入端是1(参考端)，4端为未知信号，为了得到基带信号，使用宽带RF功率检测仪。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，假定在1和4端口两个输入信号为α1，α4，它们有不同的幅度与相位，相位差 
Figure FSA00000807598100011
其幅度的比率为A，可以得出
Figure FSA00000807598100012
Figure FSA00000807598100013
RF输出端信号为bi，端口为2，3，5，6.，S参数传递函数为，
bi＝a1·S1i+α4·S4i    i＝2，3，5，6    (3) 
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1i，S4i是传递函数S的端口输入输出参数，这些参数的幅度值为-6dB，相同参数的相位通过增加90度，是不同的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，功率检测仪的输出电压Vi同输入信号的功率是成比例的，为下式
Vi＝Ki|bi|2，i＝2，3，5，6    (4)
对模拟信号进行处理，通过四个输出电压定义F向量为
其中，K是常数，α是输入信号的幅度，A是未知输入信号同参考输入信号的幅度比率， 
Figure FSA00000807598100015
是RF输入信号的相位差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征其特征包括：端口1(Port1)通过电阻R1，R3同端口2(Port2)相连接；端口2(Port2)通过二级管(SD2)同端口5(Port5)相连接；端口1(Port1)通过二级管(SD1)同端口3(Port3)相连接；端口3(Port3)通过并联电阻R4，电容C1同端口4(Port4)相连接；端口3(Port3)通过串联电容C3，电阻R5同端口6(Port6)相连接；端口2(Port2)通过串联电阻R3，R5同端口4(Port4)相连接；端口4(Port4)通过并联电阻R2，电容C2同端口5(Port5)相连接；端口5(Port5)通过电阻R6同端口6(Port6)相连接；系统工作时， 在复平面通过测量基带信号的相位，可以得到未知的RF相位。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104749448A (zh) * 2015-03-28 2015-07-01 王少夫 一种反射计装置
CN107942136A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 霍斯特·西德勒两合公司 电气测量系统及其工作方法

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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