CN106415920A - 移相电路 - Google Patents

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Abstract

移相电路(10)包括90°混合电路(11)、可变电容器(12、13)、开关电路(21)以及巴伦电路(31)。90°混合电路(11)具备高频信号输入端子(P11)和高频信号输出端子(P21)。可变电容器(12、13)分别连接在90°混合电路的第一、第二可变电容器连接端子(P12、P22)和接地之间。°巴伦电路(31)具备不平衡输入端子和由一对端子构成的平衡信号输出端子(P(+)、P(‑))。开关电路(21)选择巴伦电路(31)的平衡信号输出端子(P(+))和平衡信号输出端子(P(‑))中的某一个，并连接至90°混合电路(11)的高频信号输入端子(P11)。

Description

移相电路
技术领域
本发明涉及对高频信号的相位进行调整的移相电路。
背景技术
以往，提出了各种移相电路。例如，在专利文献1中，公开了具备90°混合电路、可变电容器和电感器的移相电路的结构。
如专利文献1所示，90°混合电路的简要结构是四个传输线路依次连接成环状。四个传输线路具有传输的高频信号的波长的大致1/4的长度。若将四个传输线路连接的点依次设为第一、第二、第三、第四连接点，将第一连接点设为高频信号输入端子，将第四连接点设为高频信号输出端子，则第二连接点和第三连接点分别经由可变电容器和电感器的并联电路接地。
专利文献1的移相电路通过调整可变电容器的电容来对移相量进行调整。此时，通过将电感器并联连接至可变电容器，从而扩大对于可变电容器的电容变化量的可调整的相位范围。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开昭62-176301号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，上述的专利文献1所记载的移相电路的可调整的相位范围为大致180°，不能在大致360°上实现希望的相位。
因而，本发明的目的是提供一种在大致360°上实现希望的相位的简单结构的移相电路。
解决技术问题的技术方案
本发明的移相电路包括90°混合电路、可变电容器、巴伦电路以及开关电路。90°混合电路具备高频信号输入端子和高频信号输出端子。可变电容器分别连接在90°混合电路的除了高频信号输入端子以及高频信号输出端子以外的端子与接地之间。巴伦电路具备不平衡信号输入端子和一对平衡信号输出端子。开关电路选择巴伦电路的一个平衡信号输出端子和另一个平衡信号输出端子中的某一个，并连接至90°混合电路的高频信号输入端子。
在该结构中，在巴伦电路的一个平衡信号输出端子连接至90°混合电路的高频信号输入端子的第1实施方式中，移相电路通过调整可变电容器的电容从而能够在大致180°的相位范围内实现移相。此外，在巴伦电路的另一个平衡信号输出端子连接至90°混合电路的高频信号输入端子的第2实施方式中，移相电路通过调整可变电容器的电容从而能够在大致180°的相位范围内实现移相。从巴伦电路的一个平衡信号输出端子输出的高频信号与从巴伦电路的另一个平衡信号输出端子输出的高频信号的相位差为180°。因而，通过组合第1方式和第2方式，从而能实现大致360°的相位。
此外，本发明的移相电路优选为具备将未连接至高频信号输入端子的平衡信号输出端子接地的电阻器。
在该结构中，平衡信号输出端子中的未连接至90°混合电路的端子进行终端处理。因而，能够更高精度地实现希望的相位。
此外，在本发明的移相电路中，巴伦电路也可以是具备连接在不平衡信号输入端子和一个平衡信号输出端子之间的低通滤波器以及连接在不平衡信号输入端子和另一个平衡信号输出端子之间的高通滤波器。
此外，在本发明的移相电路中，低通滤波器和高通滤波器优选为利用集总常数电路元件构成。
在该结构中，能够使巴伦电路小型化，从而够够使移相电路小型化。特别是，相对于频带较低的通信频带，能够更有效地使移相电路小型化。
发明效果
根据本发明，能在大致360°上实现希望的相位。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的移相电路的电路图。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的90°混合电路的简要结构图。
图3是本发明的第1实施方式所涉及的开关电路的各种方式下的连接结构图。
图4是本发明的第1实施方式所涉及的移相电路的相位特性图。
图5是本发明的第2实施方式所涉及的移相电路的电路图。
图6是本发明的第3实施方式所涉及的移相电路的电路图。
具体实施方式
以下对于本发明的第1实施方式所涉及的移相电路参照附图进行说明。图1是本发明的第1实施方式所涉及的移相电路的电路图。
移相电路10包括90°混合电路11、可变电容器12、13、开关电路21、电阻器22以及巴伦电路31。
移相电路10的输入端子Pin是巴伦电路31的不平衡信号输入端子。移相电路10的输出端子Pout是90°混合电路11的高频信号输出端子P21。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的90混合电路的简要结构图。90°混合电路11包括四个传输线路110、120、130、140。传输线路110、120、130、140由利用移相电路10进行移相的高频信号、即利用移相电路10传输的高频信号的波长的大致1/4的线路长度构成。
传输线路110、120、130、140依次连接成环状。具体而言，传输线路110的一端连接至传输线路140的另一端。该连接点是90°混合电路11的高频信号输入端子P11。传输线路110的另一端连接至传输线路120的一端。该连接点是90°混合电路11的第一可变电容器连接端子P12。传输线路120的另一端连接至传输线路130的一端。该连接点是90°混合电路11的第二可变电容器连接端子P22。传输线路130的另一端连接至传输线路140的一端。该连接点是90°混合电路11的高频信号输出端子P21。
第一可变电容器连接端子P12经由可变电容器12接地。第二可变电容器连接端子P22经由可变电容器13接地。
从高频信号输入端子P11输入的高频信号根据可变电容器12、13的电容进行移相，并从高频信号输出端子P21输出。而且，通过调整可变电容器12、13的电容，从而能够在180°的相位范围内对高频信号的相移量进行调整。
开关电路21包括共用端子Pc、被选择端子Pp1、Pp2以及电阻连接端子Pr。被选择端子Pp1、Pp2选择性地连接至共用端子Pc。电阻连接端子Pr与未连接至共用端子Pc的被选择端子连接。电阻连接端子Pr经由终端电阻22接地。
图3是本发明的第1实施方式所涉及的开关电路的各种方式下的连接结构图。图3(A)示出被选择端子Pp1和共用端子Pc连接的第1方式，图3(B)示出被选择端子Pp2和共用端子Pc连接的第2方式。
如图3(A)所示，在被选择端子Pp1与共用端子Pc连接的情况下，被选择端子Pp2连接至电阻连接端子Pr。如图3(B)所示，在被选择端子Pp2与共用端子Pc连接的情况下，被选择端子Pp1连接至电阻连接端子Pr。
巴伦电路31包括相当于移相电路10的输入端子Pin的不平衡信号输入端子、由第一平衡信号输出端子P(+)和第二平衡信号输出端子P(-)构成的一对平衡信号输出端子。
第一平衡信号输出端子P(+)连接至开关电路21的被选择端子Pp1。第二平衡信号输出端子P(-)连接至开关电路21的被选择端子Pp2。
在不平衡信号输入端子和第一平衡信号输出端子P(+)之间串联连接有电容器311、312。电容器311和电容器312的连接点经由电感器313接地。即，不平衡信号输入端子和第一平衡信号输出端子P(+)经由高通滤波器型的移相电路进行连接。由此，从不平衡信号输入端子输入的高频信号在相位有90°提前的状态下从第一平衡信号输出端子P(+)输出。
在不平衡信号输入端子和第二平衡信号输出端子P(-)之间连接有电感器314。电感器314的两端分别经由电容器315、316接地。即，不平衡信号输入端子和第二平衡信号输出端子P(-)经由低通滤波器型的移相电路进行连接。由此，从不平衡信号输入端子输入的高频信号在相位有90°延迟的状态下从第二平衡信号输出端子P(-)输出。
如上所述，在巴伦电路31中，从第一平衡信号输出端子P(+)输出的第一平衡信号的相位与从第二平衡信号输出端子P(-)输出的第二平衡信号的相位的相位差为180°。由此，具有相位差为180°的两种的高频信号输入至开关电路21。
图4是本发明的第1实施方式所涉及的移相电路的相位特性图。图4(A)示出利用90°混合电路11对第一平衡信号进行移相的情况(第一方式)，图4(B)示出利用90°混合电路11对第二平衡信号进行移相的情况(第二方式)。
在被选择端子Pp1和共用端子Pc连接的第一方式中，相对于从移相电路10的输入端子Pin输入的高频信号相位有90°提前的第一平衡信号利用90°混合电路11在180°的范围(PR(+)＝180°)内进行移相。
另一方面，在被选择端子Pp2和共用端子Pc连接的第二方式中，相对于从移相电路10的输入端子Pin输入的高频信号相位有90°延迟的第二平衡信号利用90°混合电路11在180°的范围(PR(-)＝180°)内进行移相。
而且，第一平衡信号和第二平衡信号如上述那样相位差为180°。因而，第一平衡信号的可获取的相位范围PR(+)的相位中心值与第二平衡信号的可获取的相位范围PR(-)的相位中心值为180°的相位差。因此，如图4(A)、图4(B)所示，第一平衡信号的可获取的相位范围PR(+)与第二平衡信号的可获取的相位范围PR(-)不重叠。因而，从输入端子Pin输入的高频信号利用移相电路10在360°的范围内进行移相，并从输出端子Pout输出。
如上所述，若采用本实施方式的结构，则能够利用由巴伦电路31、开关电路21以及90°混合电路11构成的简单的电路结构来实现可在360°的范围内对高频信号进行移相的移相电路10。
而且，在本实施方式的结构中，由于未连接至共用端子Pc的被选择端子连接至终端电阻22，因此能够抑制在巴伦电路31中的未连接至90°混合电路11一侧的电路的影响。由此，移相电路10能进一步高精度地实现希望的相位量。
此外，在本实施方式的结构中，利用低通滤波器和高通滤波器的组合来实现巴伦电路31。由此，能够通过集总常数电路元件的组合来实现巴伦电路。因而，与分布常数型的巴伦相比，能够容易地减小巴伦电路31的尺寸。特别是，在高频信号的频率较低的情况下，与分布常数型的巴伦相比，能够更有效地减小巴伦电路31的尺寸。由此，能够使移相电路10小型化。此外，巴伦电路31也可以通过形成了电感器、电容器的层叠体来实现。
接着，参照附图对本发明的第2实施方式所涉及的移相电路进行说明。图5是本发明的第2实施方式所涉及的移相电路的电路图。
如图5所示，本实施方式的移相电路10A是相对于第1实施方式所涉及的移相电路10，省略了终端电阻22的结构。随之，移相电路10A的开关电路21A仅具有共用端子Pc1和被选择端子Pp1、Pp2，不具有电阻连接端子Pr。
即使是上述的结构，也与第1实施方式相同，能够在360°的范围内使高频信号移相。而且，通过使用本实施方式的结构，能够以更简单的结构来实现移相电路10A。
接着，参照附图对本发明的第3实施方式所涉及的移相电路进行说明。图6是本发明的第3实施方式所涉及的移相电路的电路图。
如图6所示，本实施方式的移相电路10B是相对于第2实施方式所涉及的移相电路10A，与巴伦电路31B的结构不同的结构。巴伦电路31B是例如分布常数型的巴伦电路、利用电感器的电磁耦合的巴伦电路。
即使是上述的结构，也与第1、第2实施方式相同，能够在360°的范围内使高频信号移相。
此外，本实施方式所涉及的移相电路10B虽然是将在第2实施方式的移相电路10A中的巴伦电路31变更为巴伦电路31B的结构，但是也能够使用将在第1实施方式的移相电路10中的巴伦电路31变更为巴伦电路31B的结构。
标号说明
10、10A、10B：移相电路
11：90°混合电路
12、13：可变电容器
21、21A：开关电路
22：终端电阻
31、31B：巴伦电路
311、312、315、316：电容器
313、314：电感器

Claims (4)

1.一种移相电路，其特征在于，包括：
90°混合电路，该90°混合电路具备高频信号输入端子和高频信号输出端子；
可变电容器，该可变电容器分别连接在所述90°混合电路的除所述高频信号输入端子以及所述高频信号输出端子以外的端子与接地之间；
巴伦电路，该巴伦电路具备不平衡信号输入端子和一对平衡信号输出端子；以及
开关电路，该开关电路选择所述巴伦电路的一个平衡信号输出端子和另一个平衡信号输出端子中的某一个，并连接至90°混合电路的所述高频信号输入端子。
2.如权利要求1所述的移相电路，其特征在于，具备连接在未连接至所述高频信号输入端子的所述平衡信号输出端子与接地之间的电阻器。
3.如权利要求1或2所述的移相电路，其特征在于，所述巴伦电路包括：
低通滤波器，该低通滤波器连接在所述不平衡信号输入端子和所述一个平衡信号输出端子之间；以及
高通滤波器，该高通滤波器连接在所述不平衡信号输入端子和所述另一个平衡信号输出端子之间。
4.如权利要求3所述的移相电路，其特征在于，所述低通滤波器和所述高通滤波器利用集总常数电路元件构成。
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