CN106254297A - 一种矢量调制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矢量调制器，包括第一矢量调制装置和与第一矢量调制装置相连的相位调整装置，所述第一矢量调制装置上设有输入端，所述相位调整装置上设有输出端，所述相位调整装置上还设有移相控制端口，所述相位调整装置用于当所需调整点落在第一矢量调制装置的调整盲区时，将第一矢量调制装置的实际调整点移出调整盲区，所述相位调整装置的移相范围为0°和不小于25°。这样进入第一矢量调制装置的调整盲区时，通过移相控制端口控制相位调整装置将第一矢量调制装置的调整量从调整盲区移开，实现对幅相调整盲区的去除，从而实现在正交坐标系的所有区域对输入信号的相位和幅度调整。

Description

一种矢量调制器

技术领域

本发明涉及信息技术与射频技术领域，更具体的说，涉及一种矢量调制器。

背景技术

矢量调制器在当今移动通信、数据传输、雷达等领域中有着非常重要的作用，尤其是在干扰抵消器、线性功放等应用场合，需要利用矢量调制器实现对射频信号幅度和相位的精确调整以达到指定的信号抵消要求，如图1所示。为实现这些要求，对矢量调制器的幅度和相位调整精度提出了很高的要求。实际使用过程中，矢量调制器存在调整盲区，如在0°、90°等特殊相位附近，幅度调整精度很低，影响了正常使用，如图2所示。虽然可以通过增大衰减器的幅度衰减调整范围来减小盲区，但是始终不能完全消除盲区的存在。

因此，如何提供一种无幅相调整盲区的矢量调制器成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明为解决上述缺陷，提供了一种电路拓扑形式，在普通矢量调制器之后串联相位调整装置，增加一个控制接口，消除矢量调制器的幅相调整盲区，提高了矢量调制器的使用性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种矢量调制器，包括第一矢量调制装置和与第一矢量调制装置相连的相位调整装置，所述第一矢量调制装置上设有输入端，所述相位调整装置上设有输出端，所述相位调整装置上还设有移相控制端口，所述相位调整装置用于当所需调整点落在第一矢量调制装置的调整盲区时，将第一矢量调制装置的实际调整点移出调整盲区，所述相位调整装置的移相范围为0°和不小于25°。

优选的，所述相位调整装置的移相角度为0°和25°。这样可以让相位调整装置在尽量简便的情况下可以满足相位调整的要求，降低相位调整装置的要求，从而降低相位调整装置的成本。

优选的，所述相位调整装置的移相范围为0°和不小于45°。这样可以降低相位调整装置的要求，从而降低相位调整装置的成本。

优选的，所述相位调整装置的移相角度为0°和45°。这样可以让相位调整装置在尽量简便的情况下可以满足相位调整的要求，降低相位调整装置的要求，从而降低相位调整装置的成本。

优选的，所述相位调整装置包括第一射频开关和第二射频开关，所述第一射频开关和第二射频开关之间设有第一延迟线和第二延迟线连接，所述第一延迟线和第二延迟线之间的电长度的差值为矢量调制器使用频段中心频率波长的1/6～1/12。对于应用频率范围不超过一个倍频程的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，方便快捷。

优选的，所述第一射频开关和第二射频开关之间还设有第N+1延迟线(N≥2)，所述第N+1延迟线与第一延迟线的电长度的差值为矢量调制器使用频段中心频率波长的1/6～1/12。这样对于应用频率范围超过一个倍频程的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，准确可靠。

优选的，所述相位调整装置包括第一射频开关和第二射频开关，所述第一射频开关和第二射频开关之间设有第一移相网络电路和第二移相网络电路连接，所述第一移相网络电路和第二移相网络电路的移相角度差值在30°～60°之间。对于应用频率范围不超过一个倍频程的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，方便快捷。

优选的，所述第一射频开关和第二射频开关之间还设有第N+1移相网络电路(N≥2)，所述第N+1移相网络电路与第一移相网络电路的移相角度差值在30°～60°之间。这样对于应用频率范围超过一个倍频程的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，准确可靠。

优选的，所述第一矢量调制装置上还设有I路控制端口和Q路第二控制端口。这样就可以通过I路控制端口和Q路第二控制端口输入两种载波信号。

相比现有技术，本发明具有以下优点：本发明的一种矢量调制器由于包括第一矢量调制装置和与第一矢量调制装置相连的相位调整装置，第一矢量调制装置上设有输入端，相位调整装置上设有输出端，相位调整装置上还设有移相控制端口。这样信号从输入端输入，经过第一矢量调制装置和相位调整装置，实现幅度和相位的调整。当仅依靠第一矢量调制装置调整，进入第一矢量调制装置的调整盲区时，通过移相控制端口控制相位调 整装置将第一矢量调制装置的调整量从调整盲区移开，实现对幅相调整盲区的去除，从而实现在正交坐标系的所有区域对输入信号的相位和幅度调整，消除幅相调整盲区，从而提供一种无幅相调整盲区的矢量调制器。另外，本发明中相位调整装置的移相范围为0°和不小于25°，因为对于第一矢量调制装置，其幅相调整盲区一般为0°±10°、90°±10°、180°±10°和270°±10°的范围，所以所使用的相位调整装置只要具有25°以上的移相能力，即可消除幅相调整盲区，从而达到消除幅相调整盲区的目的。

附图说明

图1是矢量调制原理图；

图2是矢量调制器幅相调整盲区示意图；

图3是本发明实施例的矢量调制器的示意图；

图4是本发明实施例的基于延迟线的单倍频程的相位调整装置的示意图；

图5是本发明实施例的基于延迟线的多倍频程的相位调整装置的示意图；

图6是本发明实施例的基于移相网络电路的单倍频程的相位调整装置的示意图；

图7是本发明实施例的基于移相网络电路的多倍频程的相位调整装置的示意图。

其中：10-第一矢量调制装置，20-相位调整装置，21-第一射频开关，22-第二射频开关，23-第一延迟线，24-第二延迟线，25-第N+1延迟线，30-输入端，31-I路控制端口，32-Q路第二控制端口，33-第一移相网络电路，34-第二移相网络电路，35-第N+1移相网络电路,40-输出端，41-移相控制端口。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特 定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图3至图7所示，本实施例中公开一种矢量调制器，包括第一矢量调制装置10和与第一矢量调制装置10相连的相位调整装置20，所述第一矢量调制装置10上设有输入端30，所述相位调整装置20上设有输出端40，所述相位调整装置20上还设有移相控制端口41，所述相位调整装置20用于当所需调整点落在第一矢量调制装置10的调整盲区时，将第一矢量调制装置10的实际调整点移出调整盲区，所述相位调整装置20的移相范围为0°和不小于25°。

本发明的一种矢量调制器由于包括第一矢量调制装置10和与第一矢量调制装置10相连的相位调整装置20，第一矢量调制装置10上设有输入端30，相位调整装置20上设有输出端40，相位调整装置20上还设有移相控制端口41。这样信号从输入端30输入，经过第一矢量调制装置10和相位调整装置20，实现幅度和相位的调整。当仅依靠第一矢量调制装置10调整，进入第一矢量调制装置10的调整盲区时，通过移相控制端口41控制相位调整装置20将第一矢量调制装置10的调整量从调整盲区移开，实现对幅相调整盲区的去除，从而实现在正交坐标系的所有区域对输入信号的相位和幅度调整，消除幅相调整盲区，从而提供一种无幅相调整盲区的矢量调制器。另外，本发明中相位调整装置20的移相范围为0°和不小于25°，因为对于第一矢量调制装置10，其幅相调整盲区一般为0°±10°、90°±10°、180°±10°和270°±10°的范围，所以所使用的相位调整 装置20只要具有25°以上的移相能力，即可消除幅相调整盲区，从而达到消除幅相调整盲区的目的。

第一矢量调制装置10上还设有I路控制端口31和Q路第二控制端口32。这样就可以通过I路控制端口31和Q路第二控制端口32输入两种载波信号,I载波信号和Q载波信号。

相位调整装置20的移相角度为0°和25°。这样可以让相位调整装置20在尽量简便的情况下可以满足相位调整的要求，降低相位调整装置20的要求，从而降低相位调整装置的成本。

相位调整装置20的移相范围为0°和不小于45°。为实现本发明有较好的效果，一般地，要求相位调整装置20具有45°以上的相位调整能力，并且这样可以降低相位调整装置的要求，从而降低相位调整装置的成本。相位调整装置可以使用模拟移相器、数字移相器，移相范围不小于25°，45°可实现更好的效果。

相位调整装置20的移相角度为0°和45°。这样可以让相位调整装置20在尽量简便的情况下可以满足相位调整的要求，降低相位调整装置20的要求，从而降低相位调整装置的成本。

结合图4所示，相位调整装置20包括第一射频开关21和第二射频开关22，所述第一射频开关21和第二射频开关22之间设有第一延迟线23和第二延迟线24连接，所述第一延迟线23和第二延迟线24之间的电长度的差值为矢量调制器使用频段中心频率波长的1/6～1/12。对于应用频率范围不超过一个倍频程(如100MHz-200MHz)的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，通过两端的开关切换，实现不同相位的切换，经计算，可实现将各个频率点移出盲区的功能，方便快捷。移相控制端口41连接第一射频开关21，也连接第二射频开关22，移相控制端口41分别向第一射频开关21和第二射频开关22输入。

结合图5所示，对于N(N≥2)个倍频程，需要N+1条延迟线，所以第一射频开关21和第二射频开关22之间还设有第N+1延迟线25(N≥2)，所述第N+1延迟线25(N≥2)与第一延迟线23的电长度的差值为矢量调制器使用频段中心频率波长的1/6～1/12。这样对于应用频率范围超过一个倍频程(例如100MHz-400MHz，为2个倍频程)的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，准确可靠。

结合图6所示，相位调整装置20包括第一射频开关21和第二射频开 关22，所述第一射频开关21和第二射频开关22之间设有第一移相网络电路33和第二移相网络电路34连接，所述第一移相网络电路33和第二移相网络电路34的移相角度差值在30°～60°之间。对于应用频率范围不超过一个倍频程的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，通过两端的开关切换，实现不同相位的切换，经计算，可实现将各个频率点移出盲区的功能，方便快捷。移相控制端口41连接第一射频开关21，也连接第二射频开关22，移相控制端口41分别向第一射频开关21和第二射频开关输入22。

结合图7所示，对于N(N≥2)个倍频程，需要N+1组移相网络电路，所以第一射频开关21和第二射频开关22之间还设有第N+1移相网络电路35(N≥2)，所述第N+1移相网络电路35(N≥2)与第一移相网络电路33的移相角度差值在30°～60°之间。这样对于应用频率范围超过一个倍频程(例如100MHz-400MHz，为2个倍频程)的矢量调制器，可以采用这种方式进行相位调整，准确可靠。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种矢量调制器，其特征在于，包括第一矢量调制装置和与第一矢量调制装置相连的相位调整装置，所述第一矢量调制装置上设有输入端，所述相位调整装置上设有输出端，所述相位调整装置上还设有移相控制端口，所述相位调整装置用于当所需调整点落在第一矢量调制装置的调整盲区时，将第一矢量调制装置的实际调整点移出调整盲区，所述相位调整装置的移相范围为0°和不小于25°。

2.根据权利要求1所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述相位调整装置的移相角度为0°和25°。

3.根据权利要求1所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述相位调整装置的移相范围为0°和不小于45°。

4.根据权利要求3所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述相位调整装置的移相角度为0°和45°。

5.根据权利要求1所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述相位调整装置包括第一射频开关和第二射频开关，所述第一射频开关和第二射频开关之间设有第一延迟线和第二延迟线连接，所述第一延迟线和第二延迟线之间的电长度的差值为矢量调制器使用频段中心频率波长的1/6～1/12。

6.根据权利要求5所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述第一射频开关和第二射频开关之间还设有第N+1延迟线(N≥2)，所述第N+1延迟线与第一延迟线的电长度的差值为矢量调制器使用频段中心频率波长的1/6～1/12。

7.根据权利要求1所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述相位调整装置包括第一射频开关和第二射频开关，所述第一射频开关和第二射频开关之间设有第一移相网络电路和第二移相网络电路连接，所述第一移相网络电路和第二移相网络电路的移相角度差值在30°～60°之间。

8.根据权利要求7所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述第一射频开关和第二射频开关之间还设有第N+1移相网络电路(N≥2)，所述第N+1移相网络电路与第一移相网络电路的移相角度差值在30°～60°之间。

9.根据权利要求1所述的一种矢量调制器，其特征在于，所述第一矢量调制装置上还设有I路控制端口和Q路第二控制端口。