CN113572452B - 一种多相位移相器和多相位移相方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提出了一种多相位移相器和多相位移相方法，所述多相位移相器包括：正交信号发生器、差分加法器，控制器和放大电路；正交信号发生器的输出端与差分加法器的第一输入端连接，正交信号发生器用于产生正交信号；控制器的输出端分别与差分加法器的第二输入端、放大电路的第一输入端连接，控制器用于基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；差分加法器的输出端与放大电路的第二输入端连接，差分加法器用于基于所述第一控制信号对正交信号进行矢量合成，得到第一同相正交信号；放大电路，用于基于第二控制信号对第一同相正交信号进行功率放大和相位补偿，得到第二同相正交信号。

Description

一种多相位移相器和多相位移相方法
技术领域
本申请涉及移相器技术，尤其涉及一种多相位移相器和多相位移相方法。
背景技术
相关技术中，由于移相器中的差分加法器对不同相位的增益不同，在差分加法器的后级放大电路进行功率放大时，需要控制放大器增益。放大电路在不同增益下的插入相位是随着增益变化而变化的，如此，会显著影响移相精度。
发明内容
本申请实施例期望提供一种多相位移相器和多相位移相方法。
第一方面，本申请实施例提供了一种多相位移相器，包括：正交信号发生器、差分加法器，控制器和放大电路；
所述正交信号发生器的输出端与所述差分加法器的第一输入端连接，所述正交信号发生器用于产生正交信号；
所述控制器的输出端分别与所述差分加法器的第二输入端、所述放大电路的第一输入端连接，所述控制器用于基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器；所述第二控制信号用于控制所述放大电路；
所述差分加法器的输出端与所述放大电路的第二输入端连接，所述差分加法器用于基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
所述放大电路，用于基于所述第二控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大和相位补偿，输出第二同相正交信号。
在一种实施方式中，所述第二控制信号包括第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一子控制信号用于控制所述放大电路的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制所述放大电路的相位补偿角度；
所述放大电路包括差分放大子电路、相位补偿电路和第一隔离电路，
对应地，所述差分放大子电路，用于基于所述第一子控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路，用于基于所述第二子控制信号对功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
所述第一隔离电路，用于对所述第三同相正交信号进行隔离，输出所述第二同相正交信号。
在一种实施方式中，所述放大电路还包括第二隔离电路，所述第二隔离电路的输入端连接所述差分加法器的输出端；所述第二隔离电路的输出端连接所述差分放大子电路的输入端；
所述第二隔离电路，用于对所述第一同相正交信号进行隔离；
对应地，所述差分放大子电路，用于基于所述第一子控制信号对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路，用于基于所述第二子控制信号对隔离和功率放大后的所述第一同向正交信号进行相位补偿，输出所述第三同相正交信号。
在一种实施方式中，所述差分放大子电路包括外围电路和放大器；
所述外围电路，用于响应于所述第一子控制信号调整所述外围电路中所述放大器的输入电阻或跨接在所述放大器的输入端与输出端之间的调节电阻；
所述放大器，用于基于调整后的所述外围电路对所述第一同相正交信号进行功率放大。
在一种实施方式中，所述相位补偿电路包括以下至少一种器件：电感、电容和开关管。
第二方面，本申请实施例提供了一种多相位移相方法，包括：
正交信号发生器产生正交信号；
控制器基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；所述第二控制信号用于控制放大电路；
所述差分加法器基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
所述放大电路基于所述第二控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大和相位补偿，输出第二同相正交信号。
在一种实施方式中，所述第二控制信号包括第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一子控制信号用于控制所述放大电路的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制所述放大电路的相位补偿角度；
所述放大电路包括差分放大子电路、相位补偿电路和第一隔离电路，
对应地，所述放大电路基于所述第二控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大和相位补偿，输出第二同相正交信号，包括：
所述差分放大子电路基于所述第一子控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路基于所述第二子控制信号对功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
所述第一隔离电路对所述第三同相正交信号进行隔离，输出所述第二同相正交信号。
在一种实施方式中，所述差分放大子电路包括外围电路和放大器，所述差分放大字典里基于所述第一子控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大，包括：
所述外围电路响应于所述第一子控制信号调整所述外围电路中所述放大器的输入电阻或跨接在所述放大器的输入端与输出端之间的调节电阻；
所述放大器基于调整后的所述外围电路对所述第一同相正交信号进行功率放大。
第三方面，本申请实施例提供了另一种多相位移相方法，包括：
获取预设移相角度；
基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；所述第二控制信号用于控制放大电路；
基于所述第一控制信号控制所述差分加法器对正交信号发生器生成的正交信号进行矢量合成，使得所述差分加法器输出第一同向正交信号；
基于所述第二控制信号控制所述放大电路对所述第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，使得所述放大电路输出第二同向正交信号。
在一种实施方式中，所述第二控制信号包括增益子控制信号和相位子控制信号；所述增益子控制信号用于控制所述放大电路的放大器的增益；所述相位子控制信号用于控制所述放大电路的相位补偿电路的相位补偿角度；基于预设移相角度生成第二控制信号，包括：
确定所述预设移相角度对应的所述差分加法器的增益；
根据所述差分加法器的增益确定所述放大器的目标增益和所述增益子控制信号；
获取放大器的增益与插入相位的映射表；
基于所述映射表确定所述目标增益对应的插入相位；
基于所述放大器的目标增益对应的插入相位确定所述相位补偿电路的目标补偿角度；
基于所述目标补偿角度生成所述相位子控制信号；
对应地，所述基于所述第二控制信号控制所述放大电路对所述第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，使得所述放大电路输出第二同向正交信号，包括：基于所述增益子控制信号控制所述放大器对所述第一同向正交信号进行功率放大；
基于所述相位子控制信号控制所述相位补偿电路对功率放大后的所述第一同向正交信号进行相位补偿，使得所述放大电路输出第二同向正交信号。
在本申请实施例中，正交信号发生器产生正交信号，控制器基于预设移相角度生成用于控制差分加法器的第一控制信号和用于控制放大电路的第二控制信号，差分加法器基于第一控制信号对正交信号进行矢量合成，输出第一同向正交信号；放大电路基于第二控制信号对第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，输出的第二同向正交信号，输出的第二同向正交信号为相位补偿后的同向信号，即，对于不同的预设移相角度可以生成不同的第二控制信号，放大电路可以基于不同的第二控制信号对第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，避免放大电路对于不同增益下的插入相位的变化所引起的移相精度问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1为相关技术中有源移相器的组成电路图；
图2为本申请实施例提供的一种多相位移相器的组成结构示意图；
图3为本申请实施例提供的又一种多相位移相器的组成结构示意图；
图4为本申请实施例提供的再一种多相位移相器的组成结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种多相位移相方法的实现流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种多相位移相方法的实现流程示意图；
图7为本申请实施例提供的再一种多相位移相方法的实现流程示意图；
图8为本申请实施例提供的又一种多相位移相方法的实现流程示意图；
图9为本申请实施例提供的其它一种多相位移相方法的实现流程示意图；
图10a为本申请实施例提供的一种相位补偿单元的组成原理图；
图10b为本申请实施例提供的一种相位补偿单元的组成结构示意图；
图10c为本申请实施例提供的另一种相位补偿单元的组成结构示意图；
图10d为本申请实施例提供的再一种相位补偿单元的组成结构示意图；
图10e为本申请实施例提供的一种相位补偿单元电路图；
图11为本申请实施例提供的有源移相器的组成电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
需要说明的是，在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，U和/或W，可以表示：单独存在U，同时存在U和W，单独存在W这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括U、W、V中的至少一种，可以表示包括从U、W和V构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
移相器是用于产生多相位信号的器件，在射频系统中应用广泛。移相器主要分为有源移相器及无源移相器。其中，有源移相器特点是：面积小，灵活可控，可以产生增益，但线性度受限。无源移相器的特点是：相位稳定，线性度高，但面积大，有损耗。
图1为相关技术中有源移相器的组成电路图，如图1所示，有源滤波器包括依次连接的级间匹配网络（Inter stage Matching Network，IMN）101、正交产生器（Poly PhaseFilter，PPF）102、模拟加法器103、变压器TF1 104、第一电容C1、放大器105、第二电容C2、变压器TF2 106和第三电容C3，其中，等幅值差分射频信号输入IMN 101的输入端，IMN 101对输入的等幅值差分射频信号进行网络匹配，并将网络匹配后的等幅值差分射频信号输入PPF 102，通过PPF 102生成四个幅度相同且相位间距90度的正交信号（两个正输出端I+、Q+和两个负输出端I-、Q-），并将四个幅度相同且相位间距90度的正交信号输入模拟加法器103，模拟加法器103响应来自外部的控制信号对四个幅度相同且相位间距90度的正交信号进行矢量合成，输出等相移的射频信号给TF1 104，经TF1 104进行隔离和第一次功率变换，输出第一功率信号给放大器105；经放大器105进行第二次功率变换，输出第二功率信号给TF2 106，TF2 106对第二功率信号进行隔离和第三次功率变换，输出变换后的等相移射频信号。
同时，C1跨接在经放大器105的两个输入端之间，用于去除电磁干扰干扰；C2和C3分别跨接在TF2 106的两个输入端和两个输出端之间，用于TF2 106产生的电磁干扰。
这里，IMN 101包括第一电感L1和第二电感L2，L1和L2分别串联在PPF 102的第一输入端和第二输入端；PPF 102为两阶RC滤波器；模拟加法器103包括依次连接的正交通路选择单元1031、可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，VGA）1032和加法器1033。
可以理解的是，两阶RC滤波器包括八个电阻R1至R8和八个电容C4至C11，其中，R1和R2串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第一输入端和第一输出端（1+）之间；R3和R4串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第一输入端和第二输出端（Q+）之间；R5和R6串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第二输入端和第三输出端之间（1-）之间；R7和R8串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第二输入端和第四输出端之间（Q-）之间；C4跨接在R3的两端，C4的正极连接在第一输入端上；C5的负极连接在第二输出端上，C5的正极连接在R1与R2的公共节点上；C6的正极连接在第一输入端上，C6的负极连接在R5和R6的公共节点上；C7的负极连接在第三输出端上，C7的正极连接在R3和R4的公共节点上；C8跨接在R7的两端，C8的正极连接在第二输入端上；C9的负极连接在第四输出端上，C9的正极连接在R5与R6的公共节点上；C10的正极连接在第二输入端上，C10的负极连接在R1和R2的公共节点上；C11的负极连接在第一输出端上，C11的正极连接在R7和R8的公共节点上。
相关技术中，由于多相位移相器的差分加法器对不同移相相位的增益不同，在后级通过放大电路进行功率放大时，需要控制放大电路的增益。放大电路在不同增益下的插入相位（在指定的频率上，通过放大器的相对相位移）随着放大电路增益的变化而变化，会显著影响移相精度。
基于上述技术问题，本申请实施例提供了一种多相位移相器，如图2所示，所述多相位移相器包括：正交信号发生器201、差分加法器202，控制器203和放大电路204；
所述正交信号发生器201的输出端与所述差分加法器202的第一输入端连接，所述正交信号发生器201用于产生正交信号；
所述控制器203的输出端分别与所述差分加法器202的第二输入端、所述放大电路204的第一输入端连接，所述控制器203用于基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器202；所述第二控制信号用于控制所述放大电路204；
所述差分加法器202的输出端与所述放大电路的第二输入端连接，所述差分加法器202用于基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
所述放大电路204，用于基于所述第二控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大和相位补偿，输出第二同相正交信号。
在一些可能的实施方式中，正交信号发生器201产生的正交信号可以是四个幅度相同且相位间距90度的正交信号（两个正输出端I+、Q+和两个负输出端I-、Q-）；正交信号发生器201可以是能够生成四个幅度相同且相位间距90度的正交信号（两个正输出端I+、Q+和两个负输出端I-、Q-）的任一发生器。例如，正交信号发生器201可以是两阶RC滤波器。
在一种可能的实施方式中，控制器203可以是特定用途集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC）、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、数字信号处理装置（Digital Signal Processing Device，DSPD）、可编程逻辑装置（Programmable Logic Device，PLD）、FPGA、中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。控制器203可以生成与预设移相角度对应的控制差分加法器202的第一控制信号和控制放大电路204的第二控制信号。预设移相角度可以是根据移相器的应用场景所确定的。例如，在一些应用场景下，需要移相器移相30°（度），则对应的预设移相角度为30°。
可以理解的是，第一控制信号和第二控制信号可以均是用于开通或关断开关管的开关信号。例如，第一控制信号和第二控制信号可以是均是+12V（伏）的电压控制信号或0V的电压控制信号。
在一种可能的实施方式中，放大电路204可以差分放大子电路和用于对差分放大子电路的插入相位进行补偿的相位补偿电路。
在本申请实施例中，正交信号发生器产生正交信号，控制器基于预设移相角度生成用于控制差分加法器的第一控制信号和用于控制放大电路的第二控制信号，差分加法器基于第一控制信号对正交信号进行矢量合成，输出第一同向正交信号；放大电路基于第二控制信号对第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，输出的第二同向正交信号，输出的第二同向正交信号为相位补偿后的同向信号，即，对于不同的预设移相角度可以生成不同的第二控制信号，放大电路可以基于不同的第二控制信号对第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，避免放大电路对于不同增益下的插入相位的变化所引起的移相精度问题。
本申请实施例提供了又一种多相位移相器，如图3所示，该多相位移相器可以包括：正交信号发生器301、差分加法器302，控制器303、差分放大子电路304、相位补偿电路305、第一隔离电路306和第二隔离电路307；
所述正交信号发生器301的输出端与所述差分加法器302的第一输入端连接，所述正交信号发生器301用于产生正交信号；
所述控制器303的输出端分别与所述差分加法器302的第二输入端、所述差分放大子电路304的第一输入端和所述相位补偿电路305的第一输入端连接，所述控制器303用于基于预设移相角度生成第一控制信号、第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器302；所述第一子控制信号用于控制所述差分放大子电路304的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制所述相位补偿电路305的相位补偿角度；
所述差分加法器302的输出端与所述第二隔离电路307的输入端连接，所述差分加法器302用于基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
第二隔离电路307的输出端与差分放大子电路304的第二输入端连接，第二隔离电路307用于对所述第一同相正交信号进行隔离；
所述差分放大子电路304的输出端与所述相位补偿电路305的第二输入端连接，所述差分放大子电路304用于基于所述第一子控制信号对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路305的输出端与所述第一隔离电路306连接，用于基于所述第二子控制信号对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
所述第一隔离电路306，用于对所述第三同相正交信号进行隔离，输出所述第二同相正交信号。
在一种可能的实施方式中，所述差分放大子电路304包括开关管，开关管响应第一子控制信号可以调整差分放大子电路304的放大倍数。
可以理解的是，第二子控制信号可以是根据差分放大子电路304在预设移相角度下的插入相位所确定的开关信号。
在一种可能的实施方式中，所述相位补偿电路305可以响应基于插入相位所确定的开关信号对功率放大后的第一同相正交信号进行相位补偿，得到第三同相正交信号。
本申请实施例中，第二隔离电路对所述第一同相正交信号进行隔离，差分放大子电路基于所述第一子控制信号对隔离后的第一同相正交信号进行功率放大；所述相位补偿电路基于所述第二子控制信号对功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，得到第三同相正交信号；第一隔离电路对所述第三同相正交信号进行隔离，得到所述第二同相正交信号，得到的第二同向正交信号的隔离度较高、移相精度也较高。
图4为本申请实施例提供的再一种多相位移相器的组成结构示意图，如图4所示，所述多相位移相器包括：正交信号发生器401、差分加法器402，控制器403、外围电路404、放大器405、相位补偿电路406、第一隔离电路407和第二隔离电路408；
所述正交信号发生器401的输出端与所述差分加法器402的第一输入端连接，所述正交信号发生器401用于产生正交信号；
所述控制器403的输出端分别与所述差分加法器402的第二输入端、所述外围电路404的第一输入端和相位补偿电路406的第一输入端连接，所述控制器403用于基于预设移相角度生成第一控制信号、第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器402；所述第一子控制信号用于控制所述放大器405的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制所述相位补偿电路406的相位补偿角度；
所述差分加法器402的输出端与所述第二隔离电路408的输入端连接，所述差分加法器402用于基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
所述第二隔离电路408的输出端与外围电路404的第二输入端连接，所述第二隔离电路408，用于对所述第一同相正交信号进行隔离；
所述外围电路404与所述放大器405连接，用于响应于所述第一子控制信号调整所述外围电路404中所述放大器405的输入电阻或跨接在所述放大器405的输入端与输出端之间的调节电阻；
所述放大器405的输出端与所述相位补偿电路406的第二输入端连接，所述放大器405用于基于调整后的所述外围电路404对隔离后的第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路406的输出端与所述第二隔离电路407连接，用于基于所述第二子控制信号对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
所述第一隔离电路407，用于对所述第三同相正交信号进行隔离，输出所述第二同相正交信号。
可以理解的是，放大器405的外围电路404可以是包括电阻和电容等器件，调整所述外围电路404中放大器405的输入电阻或跨接在所述放大器405的输入端与输出端之间的调节电阻可以实现对放大器405的放大倍数的调整。
本申请实施例中，通过第一子控制信号调整放大器的外围电路的输入电阻或在所述放大器的输入端与输出端之间的调节电阻，可以实现放大器的增益的调整，使得差分放大子电路输出的功率能够满足功率需求。
在一些可能的实施方式中，相位补偿电路包括以下至少一种器件：电感、电容和开关管。
这里，开关管表示可以用于开关作用的半导体器件。例如，开关管可以是三极管，也可以是金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSET）。
可以理解的是，电容上的电压不能突变，电容上的电流相位提前电压相位90°；电感上的电流不能突变，电感上的电压相位提前电流相位90°。基于此，为了实现相位补偿，可以通过电感和电容的串并联组合而构成相位补偿电路。同时，通过在相位补偿电路中将电容或电感和开关管进行串联连接，可以改变相位补偿电路中，电感的感抗或电容的容抗，使得对于不同的补偿相位，可以控制不同的开关管开通或关断。
在上述实施例的基础上，本申请实施例提供了一种多相位移相方法，如图5所示，所述方法包括：
步骤S501：正交信号发生器产生正交信号；
步骤S502：控制器基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器；所述第二控制信号用于控制所述放大电路；
步骤S503：差分加法器基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
步骤S504：放大电路基于所述第二控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大和相位补偿，输出第二同相正交信号。
图6为本申请实施例提供的另一种多相位移相方法的实现流程示意图，如图6所示，所述流程包括：
步骤S601：正交信号发生器产生正交信号；
步骤S602：控制器基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器；所述第二控制信号包括第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一子控制信号用于控制所述放大电路的放大器的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制所述放大电路的相位补偿电路相位补偿角度；
步骤S603：差分加法器基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
步骤S604：所述差分放大子电路基于所述第一子控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大；
步骤S605：所述相位补偿电路基于所述第二子控制信号对功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
步骤S606：所述第一隔离电路对所述第三同相正交信号进行隔离，输出所述第二同相正交信号。
图7为本申请实施例提供的再一种多相位移相方法的实现流程示意图，如图7所示，所述流程包括：
步骤S701：正交信号发生器产生正交信号；
步骤S702：控制器基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；所述第二控制信号包括第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一子控制信号用于控制放大电路的放大器的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制放大电路的相位补偿电路的相位补偿角度；
步骤S703：差分加法器基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
步骤S704：放大器的外围电路响应于所述第一子控制信号调整所述外围电路中所述放大器的输入电阻或跨接在所述放大器的输入端与输出端之间的调节电阻；
步骤S705：所述放大器基于调整后的所述外围电路对所述第一同相正交信号进行功率放大；
步骤S706：所述相位补偿电路基于所述第二子控制信号对功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
步骤S707：所述第一隔离电路对所述第三同相正交信号进行隔离，输出所述第二同相正交信号。
图8为本申请实施例提供的又一种多相位移相方法的实现流程示意图，如图8所示，所述流程应可以应用于控制器，所述流程包括：
步骤S801：获取预设移相角度；
步骤S802：基于预设移相角度生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；所述第二控制信号用于控制放大电路；
步骤S803：基于所述第一控制信号控制所述差分加法器对正交信号发生器生成的正交信号进行矢量合成，使得所述差分加法器输出第一同向正交信号；
步骤S804：基于所述第二控制信号控制所述放大电路对所述第一同向正交信号进行功率放大和相位补偿，使得所述放大电路输出第二同向正交信号。
图9为本申请实施例提供的其它一种多相位移相方法的实现流程示意图，如图9所示，所述流程包括：
步骤S901：获取预设移相角度；
步骤S902：基于预设移相角度生成第一控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；
可以理解的是，第一控制信号是根据预设移相角度所确定的。第一控制信号可以包括控制正交信号的极性的子控制信号和用于控制正交信号的幅值的子控制信号。
步骤S903：确定所述预设移相角度对应的所述差分加法器的增益；
可以理解的是，差分加法器对不同移相角度的增益是不同的。例如，在移相角度为30°的情况下，差分加法器对应的增益是20；在移相角度为50°的情况下，差分加法器对应的增益可以是30。
在一种可能的实施方式中，移相角度和差分加法器的增益可以存在一定的对应关系，即，可以预先形成移相角度与差分加法器的增益之间的增益映射表，进而，可以根据增益映射表直接确定预设移相角度对应的差分加法器的增益。
步骤S904：根据所述差分加法器的增益确定所述放大器的目标增益和所述增益子控制信号；
这里，由于多相位移相器的输出功率需要满足功率输出需求，因此，在多相位移相器的差分加法器的增益确定的情况下，可以根据功率输出需求确定放大器的目标增益。
可以理解的是，在确定放大器的目标增益后，可以直接根据放大器的目标增益来生成增益子控制信号。
步骤S905：获取放大器的增益与插入相位的映射表；
可以理解的是，放大器的增益与插入相位的映射表可以通过试验获得，也可以是直接通过放大器的数据手册获取。
步骤S906：基于所述映射表确定所述放大器的目标增益对应的插入相位；
步骤S907：基于所述放大器的目标增益对应的插入相位确定所述相位补偿电路的目标补偿角度；
在一种可能的实施方式中，相位补偿电路的目标补偿角度可以是放大器的增益对应的插入相位。
步骤S908：基于所述目标补偿角度生成所述相位子控制信号；
步骤S909：基于所述第一控制信号控制所述差分加法器对正交信号发生器生成的正交信号进行矢量合成，使得所述差分加法器输出第一同向正交信号；
步骤S910：基于所述增益子控制信号控制所述放大电路中的放大器对所述第一同向正交信号进行功率放大；
步骤S911：基于所述相位子控制信号控制所述放大电路中的相位补偿电路对功率放大后的所述第一同向正交信号进行相位补偿，使得所述放大电路输出第二同向正交信号。
本申请实施例中，通过放大器的增益与插入相位的映射表，确定所述放大器的增益对应的插入相位；基于所述放大器的增益对应的插入相位确定所述相位补偿电路的目标补偿角度；基于所述目标补偿角度生成所述相位子控制信号，基于所述相位子控制信号控制所述放大电路中的相位补偿电路对功率放大后的所述第一同向正交信号进行相位补偿，使得所述放大电路输出第二同向正交信号。第二同向正交信号的相移与预设移相角度更加接近，即，移相精度更高。
图10a为本申请实施例提供的一种相位补偿单元的组成原理图，如图10a所示，相位补偿单元可以为可调匹配网络1001，可调匹配网络1001经过合理的设计，使得可以通过调谐可调匹配网络1001，使得Zin都能被调到与可调匹配网络1001的负载阻抗Zload匹配的阻抗点，而且不需要增加额外的匹配网络元件。
图10b为本申请实施例提供的一种相位补偿单元的组成结构示意图，如图10b所示，Z1跨接在相位补偿单元的输入端与接地端之间；Z2的一端连接在相位补偿单元的输入端上，Z2的另一端连接在Z3的一端上，Z3的另一端连接在接地端上；Z2和Z3的公共节点为相位补偿单元的输出端。
图10c为本申请实施例提供的另一种相位补偿单元的组成结构示意图，如图10c所示，Z4和Z5串联形成的串联支路跨接在相位补偿单元的输入端与接地端之间，Z4和Z5的公共节点作为相位补偿单元的输出端。
图10d为本申请实施例提供的再一种相位补偿单元的组成结构示意图，如图10d所示，Z6和Z7串联形成的串联支路跨接在相位补偿单元的输入端与输出端之间，Z8的一端连接在接地端，Z8的另一端连接在Z6和Z7的公共节点上。
这里，Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7和Z8可以为电感、电容、电阻及传输线，可以为固定电抗值，也可以为可电抗值，其中至少有一个是可变电抗值。其中，可变电抗的实现可以用但不局限于电调变容管、可变电容阵列、开关电感或电阻阵列。
图10e为本申请实施例提供的一种相位补偿单元电路图，如图10e所示，第三电感L3、第十二电容C12至第十七电容C17、第一开关K1至第二十四开关K24，其中，C12、K1至K4串联形成第一串联支路；C13、K5至K8串联形成第二串联支路；C14、K9至K12串联形成第三串联支路；C15、K13至K16串联形成第四串联支路；C16、K17至K20串联形成第五串联支路；C17、K21至K24串联形成第六串联支路；第一至第三串联支路并联形成的第一并联支路跨接在相位补偿单元的输入端与接地端之间；L3跨接在相位补偿单元的输入端与输出端之间；第四至第六串联支路并联形成的第二并联支路跨接在相位补偿单元的输出端与接地端之间。可以看出，通过开关的闭合和断开的切换，可使得接入匹配网络的电容值发生改变，从而改变匹配网络的阻抗，达到可调匹配的功能。
图11为本申请实施例提供的有源移相器的组成电路图，如图11所示，有源滤波器包括依次连接的级间匹配网络（Inter stage Matching Network，IMN）1101、PPF 1102、模拟加法器1103、变压器TF3 1104、第十八电容C18、差分放大子电路1105、相位补偿电路1106、第十九电容C19、变压器TF4 1107和第二十电容C20，其中，等幅值差分射频信号输入IMN 1101的输入端，IMN 1101对输入的等幅值差分射频信号进行网络匹配，并将网络匹配后的等幅值差分射频信号输入PPF 1102，通过PPF 1102生成四个幅度相同且相位间距90°的正交信号（两个正输出端I+、Q+和两个负输出端I-、Q-），并将四个幅度相同且相位间距90度的正交信号输入模拟加法器1103，模拟加法器1103响应来自外部的控制信号对四个幅度相同且相位间距90°的正交信号进行矢量合成，输出等相移的第一同向正交信号给TF31104，经TF3 1104对第一同向正交信号进行隔离后，输出隔离后的第一同向正交信号给差分放大子电路1105；经差分放大子电路1105进行功率放大，输出隔离和功率放大后的第一同向正交信号给相位补偿电路1106，经相位补偿电路进行相位补偿后，得到相位补偿后的同向正交信号；相位补偿后的同向正交信号经TF4 1107进行隔离，输出第二同向正交信号。
同时，C18跨接在差分放大子电路1105的两个输入端之间，用于去除电磁干扰干扰；C19和C20分别跨接在变压器TF4 1107的两个输入端和两个输出端之间，用于去除变压器TF4 1107产生的电磁干扰。
这里，IMN 1101包括第四电感L4和第五电感L5，L4和L5分别串联在PPF 1102的第一输入端和第二输入端；PPF 1102为两阶RC滤波器；模拟加法器1103包括依次连接的正交通路选择单元1103’、可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，VGA）1103’’和加法器1103’’’。
可以理解的是，两阶RC滤波器包括八个电阻R9至R16和八个电容C21至C28，其中，R9和R10串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第一输入端和第一输出端（1+）之间；R11和R12串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第一输入端和第二输出端（Q+）之间；R13和R14串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第二输入端和第三输出端之间（1-）之间；R15和R16串联形成的串联支路连接在两阶RC滤波器的第二输入端和第四输出端之间（Q-）之间；C21跨接在R11的两端，C21的正极连接在第一输入端上；C22的负极连接在第二输出端上，C22的正极连接在R9与R10的公共节点上；C23的正极连接在第一输入端上，C23的负极连接在R13和R14的公共节点上；C24的负极连接在第三输出端上，C24的正极连接在R11和R12的公共节点上；C25跨接在R15的两端，C25的正极连接在第二输入端上；C26的负极连接在第四输出端上，C26的正极连接在R14与R14的公共节点上；C27的正极连接在第二输入端上，C27的负极连接在R9和R10的公共节点上；C28的负极连接在第一输出端上，C28的正极连接在R15和R16的公共节点上。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
本申请所提供的各方法或移相器实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的实施方式，上述的实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (7)

1.一种多相位移相器，其特征在于，包括：正交信号发生器、差分加法器，控制器和放大电路；所述放大电路包括差分放大子电路、相位补偿电路、第一隔离电路和第二隔离电路；
所述正交信号发生器的输出端与所述差分加法器的第一输入端连接，所述正交信号发生器用于产生正交信号；
所述控制器的输出端分别与所述差分加法器的第二输入端、所述差分放大子电路的第一输入端和所述相位补偿电路的第一输入端连接，所述控制器用于基于预设移相角度生成第一控制信号、第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一控制信号用于控制所述差分加法器；所述第一子控制信号用于控制所述差分放大子电路的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制所述相位补偿电路的相位补偿角度；
所述差分加法器的输出端与所述第二隔离电路的输入端连接，所述差分加法器用于基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；所述第二隔离电路的输出端连接所述差分放大子电路的第二输入端；所述第二隔离电路，用于对所述第一同相正交信号进行隔离；
所述差分放大子电路，用于基于所述第一子控制信号对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路，用于基于所述第二子控制信号对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
所述第一隔离电路，用于对所述第三同相正交信号进行隔离，输出第二同相正交信号。
2.根据权利要求1所述的多相位移相器，其特征在于，所述差分放大子电路包括外围电路和放大器；
所述外围电路，用于响应于所述第一子控制信号调整所述外围电路中所述放大器的输入电阻或跨接在所述放大器的输入端与输出端之间的调节电阻；
所述放大器，用于基于调整后的所述外围电路对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大。
3.根据权利要求1所述的多相位移相器，其特征在于，所述相位补偿电路包括以下至少一种器件：电感、电容和开关管。
4.一种多相位移相方法，其特征在于，包括：
正交信号发生器产生正交信号；
控制器基于预设移相角度生成第一控制信号、第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；所述第一子控制信号用于控制差分放大子电路的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制相位补偿电路的相位补偿角度；
所述差分加法器基于所述第一控制信号对所述正交信号进行矢量合成，输出第一同相正交信号；
第二隔离电路对所述第一同相正交信号进行隔离；
所述差分放大子电路基于所述第一子控制信号对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述相位补偿电路基于所述第二子控制信号对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，输出第三同相正交信号；
第一隔离电路对所述第三同相正交信号进行隔离，输出第二同相正交信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述差分放大子电路包括外围电路和放大器，所述差分放大子电路基于所述第一子控制信号对所述第一同相正交信号进行功率放大，包括：
所述外围电路响应于所述第一子控制信号调整所述外围电路中所述放大器的输入电阻或跨接在所述放大器的输入端与输出端之间的调节电阻；
所述放大器基于调整后的所述外围电路对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大。
6.一种多相位移相方法，其特征在于，包括：
获取预设移相角度；
基于所述预设移相角度生成第一控制信号、第一子控制信号和第二子控制信号；所述第一控制信号用于控制差分加法器；所述第一子控制信号用于控制差分放大子电路的放大倍数；所述第二子控制信号用于控制相位补偿电路的相位补偿角度；
基于所述第一控制信号控制所述差分加法器对正交信号发生器生成的正交信号进行矢量合成，使得所述差分加法器输出第一同相正交信号；
控制第二隔离电路对所述第一同相正交信号进行隔离；
基于所述第一子控制信号控制所述差分放大子电路对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大；
基于所述第二子控制信号控制所述相位补偿电路对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，使得所述相位补偿电路输出第三同相正交信号；
控制第一隔离电路对所述第三同相正交信号进行隔离，使得所述第一隔离电路输出第二同相正交信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一子控制信号包括增益子控制信号，所述第二子控制信号包括相位子控制信号；所述增益子控制信号用于控制放大电路的放大器的增益；所述相位子控制信号用于控制所述放大电路的相位补偿电路的相位补偿角度；基于所述预设移相角度生成第一控制子信号和第二控制子信号，包括：
确定所述预设移相角度对应的所述差分加法器的增益；
根据所述差分加法器的增益确定所述放大器的目标增益和所述增益子控制信号；
获取所述放大器的增益与插入相位的映射表；
基于所述映射表确定所述目标增益对应的插入相位；
基于所述放大器的目标增益对应的插入相位确定所述相位补偿电路的目标补偿角度；
基于所述目标补偿角度生成所述相位子控制信号；
对应地，所述基于所述第一子控制信号控制所述差分放大子电路对隔离后的所述第一同相正交信号进行功率放大，包括：基于所述增益子控制信号控制所述放大器对所述第一同相正交信号进行功率放大；
所述基于所述第二子控制信号控制所述相位补偿电路对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，使得所述相位补偿电路输出第三同相正交信号包括：
基于所述相位子控制信号控制所述相位补偿电路对隔离和功率放大后的所述第一同相正交信号进行相位补偿，使得所述相位补偿电路输出第三同相正交信号。
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