CN114978105A - 矢量调制移相器及射频设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种矢量调制移相器及射频设备，涉及射频技术领域。本申请通过正交信号产生器向易位选择电路传输待移相信号的正交、同相信号，而易位选择电路的两个输出端口分别经一个极性选择电路及一个信号衰减电路与信号合路器的一个输入端口电性连接，由两个极性选择电路相互配合地调整同相、正交信号的当前相位象限，并由易位选择电路通过切换式调整同相、正交信号各自在信号合路器处的输入端口，灵活调整同相、正交信号各自在对应信号衰减电路作用下于当前相位象限内的相位变化范围及相位变化趋势，使信号合路器的输出端口对应输出目标移相信号，从而有效提升器件移相灵活性，确保射频信号实现期望移相效果的移相效率。

Description

矢量调制移相器及射频设备

技术领域

本申请涉及射频(Radio Frequency，RF)技术领域，具体而言，涉及一种矢量调制移相器及射频设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，射频技术被广泛应用于各种行业领域(例如，电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等)，而在射频技术的实际应用过程中往往需要利用调制移相器对射频信号进行移相处理，以确保移相后的射频信号满足期望的信号要求，其中调制移相器的移相灵活性状况是影响信号移相效率的重要因素。因此，如何提供一种移相灵活性强的调制移相器，便是目前对射频技术应用来说的一项重要问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种矢量调制移相器及射频设备，能够有效提升器件移相灵活性，确保射频信号实现期望移相效果的移相效率。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种矢量调制移相器，所述调制移相器包括正交信号产生器、易位选择电路、第一极性选择电路、第二极性选择电路、第一信号衰减电路、第二信号衰减电路及信号合路器；

所述正交信号产生器的输入端口外接待移相信号，所述正交信号产生器的第一输出端口与所述易位选择电路的第一输入端口电性连接，所述正交信号产生器的第二输出端口与所述易位选择电路的第二输入端口电性连接，其中所述正交信号产生器的第二输出端口用于输出所述待移相信号的同相信号，所述正交信号产生器的第一输出端口用于输出所述待移相信号的正交信号；

所述易位选择电路的第一输出端口经所述第一极性选择电路及所述第一信号衰减电路与所述信号合路器的第一输入端口电性连接，所述易位选择电路的第一输出端口经所述第一极性选择电路及所述第一信号衰减电路与所述信号合路器的第二输入端口电性连接，其中所述易位选择电路用于切换所述同相信号与所述正交信号各自在所述信号合路器处的输入端口，所述第一极性选择电路与所述第二极性选择电路相互配合调整所述同相信号和所述正交信号的相位象限，所述第一信号衰减电路的信号衰减量大于所述第二信号衰减电路的信号衰减量；

所述信号合路器对接收到的信号进行合路处理，并通过所述信号合路器的输出端口输出所述待移相信号所对应的目标移相信号。

在可选的实施方式中，所述易位选择电路包括一个双刀双掷开关或多个单刀单掷开关，并通过所述一个双刀双掷开关或多个单刀单掷开关将所述待移相信号的同相信号和正交信号切换地传输给所述第一极性选择电路和所述第二极性选择电路，其中每个极性选择电路对应接收一个信号；

所述正交信号产生器为正交混合耦合器，所述正交混合耦合器的耦合端口充当所述正交信号产生器的第一输出端口，所述正交混合耦合器的直接端口充当所述正交信号产生器的第二输出端口。

在可选的实施方式中，所述第一极性选择电路包括第一混合耦合器及两个第五可控开关；

所述第一混合耦合器的输入端口与所述易位选择电路的第一输出端口电性连接，用于作为所述第一极性选择电路的输入端口，其中所述第一混合耦合器为90°混合耦合器；

所述第一混合耦合器的直接端口及耦合端口各自连接一个第五可控开关并接地，其中两个所述第五可控开关的开关通断状态保持一致；

所述第一混合耦合器的隔离端口与所述第一信号衰减电路的输入端口电性连接，用于作为所述第一极性选择电路的输出端口。

在可选的实施方式中，所述第二极性选择电路包括第二混合耦合器及两个第六可控开关；

所述第二混合耦合器的输入端口与所述易位选择电路的第二输出端口电性连接，用于作为所述第二极性选择电路的输入端口，其中所述第二混合耦合器为90°混合耦合器；

所述第二混合耦合器的直接端口及耦合端口各自连接一个第六可控开关并接地，其中两个所述第六可控开关的开关通断状态保持一致；

所述第二混合耦合器的隔离端口与所述第二信号衰减电路的输入端口电性连接，用于作为所述第二极性选择电路的输出端口。

在可选的实施方式中，所述第一信号衰减电路包括第三混合耦合器、第四混合耦合器及两个电阻串联分段输出电路，其中所述第三混合耦合器与所述第四混合耦合器均为90°混合耦合器；

所述第三混合耦合器的输入端口与所述第一极性选择电路的输出端口电性连接，用于作为所述第一信号衰减电路的输入端口；

所述第三混合耦合器的直接端口经一个电阻串联分段输出电路与所述第四混合耦合器的耦合端口电性连接，所述第三混合耦合器的耦合端口经一个电阻串联分段输出电路与所述第四混合耦合器的直接端口电性连接，其中每个所述电阻串联分段输出电路均可输出多种电阻值；

所述第四混合耦合器的输入端口与所述信号合路器的第一输入端口电性连接，用于作为所述第一信号衰减电路的输出端口。

在可选的实施方式中，所述电阻串联分段输出电路由多个第一电阻相互串联且每个第一电阻单独并联一个第七可控开关形成。

在可选的实施方式中，所述第二信号衰减电路包括第五混合耦合器、第六混合耦合器及两个电阻并联分段输出电路，其中所述第五混合耦合器与所述第六混合耦合器均为90°混合耦合器；

所述第五混合耦合器的输入端口与所述第二极性选择电路的输出端口电性连接，用于作为所述第二信号衰减电路的输入端口；

所述第五混合耦合器的直接端口经一个电阻并联分段输出电路与所述第六混合耦合器的耦合端口电性连接，所述第五混合耦合器的耦合端口经一个电阻并联分段输出电路与所述第六混合耦合器的直接端口电性连接，其中两个所述电阻并联分段输出电路均接地，每个所述电阻并联分段输出电路均可输出多种电阻值；

所述第六混合耦合器的输入端口与所述信号合路器的第二输入端口电性连接，用于作为所述第二信号衰减电路的输出端口。

在可选的实施方式中，所述电阻并联分段输出电路包括相互并联的多个开关式电阻固化输出支路，其中多个开关式电阻固化输出支路各自在开关导通状态下提供固定电阻值，每个开关式电阻固化输出支路均由一个第二电阻与一个第八可控开关串联形成。

在可选的实施方式中，所述第一信号衰减电路与所述第二信号衰减电路中至少一个信号衰减电路采用正交有源可变增益放大器电路充当。

第二方面，本申请提供一种射频设备，所述射频设备包括至少一个前述实施方式中任意一项所述的矢量调制移相器。

在此情况下，本申请实施例的有益效果包括以下内容：

本申请通过正交信号产生器的输入端口外接待移相信号，由正交信号产生器经第一输出端口向易位选择电路的第一输入端口传输待移相信号的正交信号，由正交信号产生器经第二输出端口向易位选择电路的第二输入端口传输待移相信号的同相信号，而易位选择电路的第一输出端口经第一极性选择电路及第一信号衰减电路与信号合路器的第一输入端口电性连接，易位选择电路的第一输出端口经第一极性选择电路及第一信号衰减电路与信号合路器的第二输入端口电性连接，由易位选择电路通过切换式调整同相信号与正交信号各自在信号合路器处的输入端口，灵活调整同相信号与正交信号各自在对应信号衰减电路作用下于当前相位象限内的相位变化范围及相位变化趋势，并由第一极性选择电路与第二极性选择电路相互配合地调整同相信号和正交信号的当前相位象限，使信号合路器的输出端口对应输出待移相信号所对应的目标移相信号，从而有效提升器件移相灵活性，确保射频信号实现期望移相效果的移相效率，其中第一信号衰减电路的信号衰减量大于第二信号衰减电路的信号衰减量。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的矢量调制移相器的组成示意图之一；

图2为本申请实施例提供的信号相位象限分布示意图；

图3为本申请实施例提供的矢量调制移相器的组成示意图之二；

图4为本申请实施例提供的矢量调制移相器的组成示意图之三；

图5为本申请实施例提供的矢量调制移相器的组成示意图之四。

图标：10-矢量调制移相器；11-正交信号产生器；12-易位选择电路；13-第一极性选择电路；14-第二极性选择电路；15-第一信号衰减电路；16-第二信号衰减电路；17-信号合路器；121-第一可控开关；122-第二可控开关；123-第三可控开关；124-第四可控开关；131-第一混合耦合器；132-第五可控开关；141-第二混合耦合器；142-第六可控开关；151-第三混合耦合器；152-第四混合耦合器；153-电阻串联分段输出电路；154-第一电阻；155-第七可控开关；161-第五混合耦合器；162-第六混合耦合器；163-电阻并联分段输出电路；164-开关式电阻固化输出支路；165-第二电阻；166-第八可控开关。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。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申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

请参照图1，图1是本申请实施例提供的矢量调制移相器10的组成示意图之一。在本申请实施例中，所述矢量调制移相器10具有良好的器件移相灵活性，能够灵活且快速地针对射频信号提供多种移相态，确保射频信号实现期望移相效果的移相效率，其中每种移相态单独对应一种信号相位角度值。

在本申请实施例中，所述矢量调制移相器10可以包括正交信号产生器11、易位选择电路12、第一极性选择电路13、第二极性选择电路14、第一信号衰减电路15、第二信号衰减电路16及信号合路器17。其中，所述正交信号产生器11的输入端口(即IN端口)外接待移相信号，由所述正交信号产生器11对所述待移相信号进行信号耦合分离处理，得到与该待移相信号对应的同相信号及正交信号，其中所述同相信号与所述待移相信号保持相同相位，所述正交信号与所述同相信号之间的相位差为90°。在本实施例中，所述正交信号产生器11可以是，但不限于，正交全通滤波器(QAF)、多相滤波器(PPF)及正交混合耦合器等。

所述正交信号产生器11的第一输出端口(即1O端口)与所述易位选择电路12的第一输入端口(即1I端口)电性连接，用于将经所述正交信号产生器11处理得到的所述待移相信号的正交信号传输给所述易位选择电路12。所述正交信号产生器11的第二输出端口(即2O端口)与所述易位选择电路12的第二输入端口(即2I端口)电性连接，用于将经所述正交信号产生器11处理得到的所述待移相信号的同相信号传输给所述易位选择电路12。

所述易位选择电路12的第一输出端口(即1O端口)经所述第一极性选择电路13及所述第一信号衰减电路15与所述信号合路器17的第一输入端口(即1I端口)电性连接，所述易位选择电路12的第二输出端口(即2O端口)经所述第二极性选择电路14及所述第二信号衰减电路16与所述信号合路器17的第二输入端口(即2I端口)电性连接，由所述信号合路器17对接收到的两个射频信号(即经易位选择电路12、极性选择电路和信号衰减电路处理后的所述待移相信号的同相信号和正交信号)进行合路处理，并通过所述信号合路器17的输出端口(即OUT端口)输出所述待移相信号所对应的目标移相信号。

在此过程中，所述第一极性选择电路13与所述第一信号衰减电路15即可构成一个针对正交信号的第一调相通路，所述第二极性选择电路14与所述第二信号衰减电路16即可构成一个针对同相信号的第二调相通路。其中，所述第一信号衰减电路15的信号衰减量大于所述第二信号衰减电路16的信号衰减量。所述第一信号衰减电路15可对接收到的射频信号进行大额衰减量的信号衰减操作，以对接收到的射频信号进行大额调相处理；所述第二信号衰减电路16可对接收到的射频信号进行小额衰减量的信号衰减操作，以对接收到的射频信号进行小额调相处理。

在本实施例中，所述易位选择电路12能够将所述待移相信号的正交信号分配为通过第一调相通路后输入向所述信号合路器17的第一输入端口，并将所述待移相信号的同相信号分配为通过第二调相通路后输入向所述信号合路器17的第二输入端口，或者将所述待移相信号的正交信号分配为通过第二调相通路后输入向所述信号合路器17的第二输入端口，并将所述待移相信号的同相信号分配为通过第一调相通路后输入向所述信号合路器17的第一输入端口，即把待移相信号的同相信号和正交信号切换地传输给所述第一极性选择电路13和所述第二极性选择电路14，其中每个极性选择电路对应接收一个信号，待移相信号的同相信号和正交信号并不会被同时传输给同一个极性选择电路。其中，所述第一调相通路中的第一极性选择电路13与所述第二调相通路中的第二极性选择电路14均能够对接收到的射频信号进行0°/180°的极性调制，此时所述第一极性选择电路13将与所述第二极性选择电路14相互配合地调整所述待移相信号的正交信号和同相信号的当前相位象限，以确保所述信号合路器17输出的目标移相信号对应调制到所述当前相位象限内。

在此过程中，当所述待移相信号的正交信号被传输向第一调相通路，而所述待移相信号的同相信号被传输向第二调相通路，此时所述待移相信号的正交信号和同相信号各自被分配到适配的调相通路处，所述待移相信号的正交信号和同相信号将在适配的调相通路作用下各自在当前相位象限的第一相位变化范围内的相位变化趋势为递增变化趋势。

当所述待移相信号的正交信号被传输向第二调相通路，而所述待移相信号的同相信号被传输向第一调相通路，此时所述待移相信号的正交信号和同相信号各自被分配到非适配的调相通路处，所述待移相信号的正交信号和同相信号将在非适配的调相通路作用下各自在当前相位象限的第二相位变化范围内的相位变化趋势为递减变化趋势，其中同一相位象限的第一相位变化范围和第二相位变化范围相互拼接构成该相位象限。

以图2所示的信号相位象限分布示意图为例，对上述易位选择电路12、第一极性选择电路13及第二极性选择电路14各自的运行模式进行举例说明：对所述矢量调制移相器10来说，其涉及的可调相位象限包括Ⅰ象限(0°～90°)、Ⅱ象限(90°～180°)、Ⅲ象限(180°～270°)及Ⅳ象限(270°～360°)，针对同一射频信号的同相信号(图2中采用字母I进行表示)及正交信号(图2中采用字母Q进行表示)选取的调制相位象限可由所述第一极性选择电路13与所述第二极性选择电路14相互配合进行选取，而Ⅰ象限的第一相位变化范围Ⅰ-1的相位值范围为0°～45°，Ⅰ象限的第二相位变化范围Ⅰ-2的相位值范围为90°～45°，Ⅱ象限的第一相位变化范围Ⅱ-1的相位值范围为135°～180°，Ⅱ象限的第二相位变化范围Ⅱ-2的相位值范围为135°～90°，Ⅲ象限的第一相位变化范围Ⅲ-1的相位值范围为180°～225°，Ⅲ象限的第二相位变化范围Ⅲ-2的相位值范围为270°～225°，Ⅳ象限的第一相位变化范围Ⅳ-1的相位值范围为315°～360°，Ⅳ象限的第二相位变化范围Ⅳ-2的相位值范围为315°～270°。所述易位选择电路12可通过将某个射频信号的同相信号传输往所述信号合路器17的第二输入端口并将该射频信号的正交信号传输往所述信号合路器17的第一输入端口，使该同相信号与该正交信号置于到当前调制相位象限的第一相位变化范围内递增变化；所述易位选择电路12可通过将某个射频信号的同相信号传输往所述信号合路器17的第一输入端口并将该射频信号的正交信号传输往所述信号合路器17的第二输入端口，使该同相信号与该正交信号置于到当前调制相位象限的第二相位变化范围内递减变化。

由此，本申请中的易位选择电路12可通过切换式调整所述待移相信号的同相信号与正交信号各自在所述信号合路器17处的输入端口，灵活调整所述待移相信号的同相信号与正交信号各自在对应信号衰减电路作用下于当前相位象限内的相位变化范围及相位变化趋势，并由第一极性选择电路13与第二极性选择电路14相互配合地调整所述待移相信号的同相信号和正交信号的当前相位象限，使所述信号合路器17的输出端口对应输出待移相信号所对应的目标移相信号，从而实现对射频信号的全相位象限的相位变化调制功能，有效提升所述矢量调制移相器10的器件移相灵活性，确保射频信号实现期望移相效果的移相效率。

可选地，请参照图3，图3是本申请实施例提供的矢量调制移相器10的组成示意图之二。在本实施例的一种实施方式中，所述正交信号产生器11可采用90°正交混合耦合器(即hybrid90混合耦合器)实现，以确保所述正交信号产生器11具有良好的驻波性能，此时可直接将正交混合耦合器的输入端口(即IN端口)作为所述正交信号产生器11的输入端口，并将正交混合耦合器的耦合端口(即90°端口)充当所述正交信号产生器11的第一输出端口，将所述正交混合耦合器的直接端口(即0°端口)充当所述正交信号产生器11的第二输出端口，此外可将所述正交混合耦合器的隔离端口(即ISO端口)经一下拉电阻接地。

此外，在本申请实施例中，所述易位选择电路12可视为一个双刀双掷开关电路，用于切换式调整所述待移相信号的同相信号与正交信号各自在所述信号合路器17处的输入端口。其中，所述易位选择电路12可以直接利用一个双刀双掷开关进行构建；所述易位选择电路12可以通过利用多个单刀单掷开关组合形成，此时所述多个单刀单掷开关可以包括第一可控开关121、第二可控开关122、第三可控开关123及第四可控开关124。

所述第一可控开关121的第一端子与所述第二可控开关122的第一端子电性连接，以形成所述易位选择电路12的第一输入端口，其中所述第一可控开关121的开关通断状态与所述第二可控开关122的开关通断状态相反。

所述第三可控开关123的第一端子与所述第四可控开关124的第一端子电性连接，以形成所述易位选择电路12的第二输入端口。

所述第一可控开关121的第二端子与所述第三可控开关123的第二端子电性连接，以形成所述易位选择电路12的第一输出端口，而所述第二可控开关122的第二端子与所述第四可控开关124的第二端子电性连接，以形成所述易位选择电路12的第二输出端口，其中所述第一可控开关121的开关通断状态与所述第四可控开关124的开关通断状态保持一致，所述第二可控开关122的开关通断状态与所述第三可控开关123的开关通断状态保持一致。

其中，当第一可控开关121与第四可控开关124导通，并且第二可控开关122与第三可控开关123断开时，所述易位选择电路12将待移相信号的同相信号传输往所述信号合路器17的第二输入端口并将该射频信号的正交信号传输往所述信号合路器17的第一输入端口；当第一可控开关121与第四可控开关124断开，并且第二可控开关122与第三可控开关123闭合时，所述易位选择电路12将待移相信号的同相信号传输往所述信号合路器17的第一输入端口并将该待移相信号的正交信号传输往所述信号合路器17的第二输入端口。

由此，本申请可通过所述第一可控开关121、所述第二可控开关122、所述第三可控开关123及所述第四可控开关124之间的配合，实现所述易位选择电路12的双刀双掷切换功能。

可选地，请参照图4，图4是本申请实施例提供的矢量调制移相器10的组成示意图之三。在本申请实施例中，所述第一极性选择电路13可以包括第一混合耦合器131及两个第五可控开关132。所述第一混合耦合器131的输入端口(即IN端口)与所述易位选择电路12的第一输出端口(1O端口)电性连接，用于作为所述第一极性选择电路13的输入端口(即IN端口)；所述第一混合耦合器131的直接端口(即0°端口)及耦合端口(即90°端口)各自连接一个第五可控开关132并接地，其中两个所述第五可控开关132的开关通断状态保持一致；所述第一混合耦合器131的隔离端口(即ISO端口)与所述第一信号衰减电路15的输入端口(即IN端口)电性连接，用于作为所述第一极性选择电路13的输出端口(即OUT端口)。

在本实施例的一种实施方式中，所述第一混合耦合器131采用90°混合耦合器(即hybrid90混合耦合器)实现，以确保所述第一极性选择电路13能够基于90°混合耦合器具有很好的相位极性选择功能。

在本申请实施例中，所述第二极性选择电路14可以包括第二混合耦合器141及两个第六可控开关142。所述第二混合耦合器141的输入端口(即IN端口)与所述易位选择电路12的第二输出端口(即2O端口)电性连接，用于作为所述第二极性选择电路14的输入端口(即IN端口)；所述第二混合耦合器141的直接端口(即0°端口)及耦合端口(即90°端口)各自连接一个第六可控开关142并接地，其中两个所述第六可控开关142的开关通断状态保持一致；所述第二混合耦合器141的隔离端口(即ISO端口)与所述第二信号衰减电路16的输入端口(即IN端口)电性连接，用于作为所述第二极性选择电路14的输出端口(即OUT端口)。

在本实施例的一种实施方式中，所述第二混合耦合器141采用90°混合耦合器(即hybrid90混合耦合器)实现，以确保所述第二极性选择电路14能够基于90°混合耦合器具有很好的相位极性选择功能。

其中，在所述第五可控开关132导通且所述第六可控开关142导通的情况下，针对同一射频信号的同相信号及正交信号选取的调制相位象限即为Ⅰ象限；在所述第五可控开关132断开且所述第六可控开关142导通的情况下，针对同一射频信号的同相信号及正交信号选取的调制相位象限即为Ⅱ象限；在所述第五可控开关132断开且所述第六可控开关142断开的情况下，针对同一射频信号的同相信号及正交信号选取的调制相位象限即为Ⅲ象限；在所述第五可控开关132导通且所述第六可控开关142断开的情况下，针对同一射频信号的同相信号及正交信号选取的调制相位象限即为Ⅳ象限。

由此，本申请可通过上述第一极性选择电路13和第二极性选择电路14的具体组成，确保所述第一极性选择电路13和第二极性选择电路14能够相互配合地调整同一射频信号的同相信号和正交信号的当前相位象限。

在本申请实施例中，所述第一信号衰减电路15可以采用正交有源可变增益放大器电路充当，也可采用混合耦合器配合开关及电阻构建形成的平衡式衰减器充当；所述第二信号衰减电路16可以采用正交有源可变增益放大器电路充当，也可采用混合耦合器配合开关及电阻构建形成的平衡式衰减器充当。

可选地，请参照图5，图5是本申请实施例提供的矢量调制移相器10的组成示意图之四。在本申请实施例中，若所述第一信号衰减电路15采用平衡式衰减器充当，则所述第一信号衰减电路15可以包括第三混合耦合器151、第四混合耦合器152及两个电阻串联分段输出电路153，所述第三混合耦合器151的输入端口(即IN端口)与所述第一极性选择电路13的输出端口电性连接，用于作为所述第一信号衰减电路15的输入端口(即IN端口)；所述第三混合耦合器151的隔离端口(即ISO端口)经一个下拉电阻接地。

所述第三混合耦合器151的直接端口(即0°端口)经一个电阻串联分段输出电路153与所述第四混合耦合器152的耦合端口(即90°端口)电性连接，所述第三混合耦合器151的耦合端口(即90°端口)经一个电阻串联分段输出电路153与所述第四混合耦合器152的直接端口(即0°端口)电性连接，其中两个所述电阻串联分段输出电路153各自输出的电阻值保持一致，每个所述电阻串联分段输出电路153输出的电阻值由多个电阻串联式表达，每个所述电阻串联分段输出电路153均可输出多种电阻值。

所述第四混合耦合器152的输入端口(即IN端口)与所述信号合路器17的第一输入端口电性连接，用于作为所述第一信号衰减电路15的输出端口(即OUT端口)。所述第四混合耦合器152的隔离端口(即ISO端口)经一个下拉电阻接地。

在本实施例的一种实施方式中，所述第三混合耦合器151与所述第四混合耦合器152均采用90°混合耦合器(即hybrid90混合耦合器)实现，以确保所述第一信号衰减电路15能够基于90°混合耦合器具有更好的驻波性能。

在本实施例中，所述电阻串联分段输出电路153由多个第一电阻154相互串联且每个第一电阻154单独并联一个第七可控开关155形成，从而可通过控制所述电阻串联分段输出电路153涉及的多个第七可控开关155各自的通断状况，来调整所述电阻串联分段输出电路153当前表现出的电阻值。其中，当某个第七可控开关155处于开关导通状态，则与该第七可控开关155并联在一起的第一电阻154被短路，该第一电阻154的电阻值无法在所述电阻串联分段输出电路153处进行有效表达。在此过程中，所有第一电阻154各自的电阻值可以部分相同，也可以完全不同，从而有效降低所述电阻串联分段输出电路153的衰减量控制难度。此时，所述第一信号衰减电路15可通过开关实现多种信号衰减态，提升器件可调灵活性，同时利用开关性能受工艺波动影响较小的特性，有效降低整个矢量调制移相器10的器件性能受工艺波动的影响。

可选地，在本申请实施例中，若所述第二信号衰减电路16采用平衡式衰减器充当，则所述第二信号衰减电路16可以包括第五混合耦合器161、第六混合耦合器162及两个电阻并联分段输出电路163，所述第五混合耦合器161的输入端口(即IN端口)与所述第二极性选择电路14的输出端口电性连接，用于作为所述第二信号衰减电路16的输入端口(即IN端口)；所述第五混合耦合器161的隔离端口(即ISO端口)经一个下拉电阻接地。

所述第五混合耦合器161的直接端口(即0°端口)经一个电阻并联分段输出电路163与所述第六混合耦合器162的耦合端口(即90°端口)电性连接，所述第五混合耦合器161的耦合端口(即90°端口)经一个电阻并联分段输出电路163与所述第六混合耦合器162的直接端口(即0°端口)电性连接，其中两个所述电阻并联分段输出电路163均接地，两个所述电阻并联分段输出电路163各自输出的电阻值保持一致，每个所述电阻并联分段输出电路163输出的电阻值由多个电阻并联式表达，每个所述电阻并联分段输出电路163均可输出多种电阻值。

所述第六混合耦合器162的输入端口(即IN端口)与所述信号合路器17的第二输入端口电性连接，用于作为所述第二信号衰减电路16的输出端口(即OUT端口)。所述第六混合耦合器162的隔离端口(即ISO端口)经一个下拉电阻接地。

在本实施例的一种实施方式中，所述第五混合耦合器161与所述第六混合耦合器162均采用90°混合耦合器(即hybrid90混合耦合器)实现，以确保所述第二信号衰减电路16能够基于90°混合耦合器具有更好的驻波性能。

在本实施例中，所述电阻并联分段输出电路163包括相互并联的多个开关式电阻固化输出支路164，其中多个开关式电阻固化输出支路164各自的开关通断状态相互独立，每个开关式电阻固化输出支路164在处于开关导通状态下对应提供该开关式电阻固化输出支路164所对应的固定电阻值，每个开关式电阻固化输出支路164在处于开关断开状态下不提供任何电阻值，从而可以通过调整同一电阻并联分段输出电路163中多个开关式电阻固化输出支路164各自的通断路状况，使该电阻并联分段输出电路163表现出不同的衰减电阻值，以及与衰减电阻呈线性变化的信号衰减量。

其中，每个所述开关式电阻固化输出支路164均由一个第二电阻165与一个第八可控开关166串联形成。所有开关式电阻固化输出支路164各自对应的第二电阻165的电阻值可以部分相同，也可以完全不同，从而有效降低所述电阻并联分段输出电路163的衰减量控制难度。对单个开关式电阻固化输出支路164来说，若该开关式电阻固化输出支路164包括的第八可控开关166处于开关导通状态，则该开关式电阻固化输出支路164对应提供所述第二电阻165的电阻值。此时，所述第二信号衰减电路16可通过开关实现多种信号衰减态，提升器件可调灵活性，同时利用开关性能受工艺波动影响较小的特性，有效降低整个矢量调制移相器10的器件性能受工艺波动的影响。

在本实施例的一种实施方式中，所述第一信号衰减电路15与所述第二信号衰减电路16均采用平衡式衰减器充当，或者所述第一信号衰减电路15与所述第二信号衰减电路16均采用正交有源可变增益放大器电路充当。

在本申请中，本申请实施例还提供一种射频设备，该射频设备包括至少一个上述任意一种矢量调制移相器10，并通过所述矢量调制移相器10对射频信号进行调制移相处理，输出满足期望移相要求的目标移相信号。

综上所述，本申请实施例提供一种矢量调制移相器及射频设备，本申请通过正交信号产生器的输入端口外接待移相信号，由正交信号产生器经第一输出端口向易位选择电路的第一输入端口传输待移相信号的正交信号，由正交信号产生器经第二输出端口向易位选择电路的第二输入端口传输待移相信号的同相信号，而易位选择电路的第一输出端口经第一极性选择电路及第一信号衰减电路与信号合路器的第一输入端口电性连接，易位选择电路的第一输出端口经第一极性选择电路及第一信号衰减电路与信号合路器的第二输入端口电性连接，由易位选择电路通过切换式调整同相信号与正交信号各自在信号合路器处的输入端口，灵活调整同相信号与正交信号各自在对应信号衰减电路作用下于当前相位象限内的相位变化范围及相位变化趋势，并由第一极性选择电路与第二极性选择电路相互配合地调整同相信号和正交信号的当前相位象限，使信号合路器的输出端口对应输出待移相信号所对应的目标移相信号，从而有效提升器件移相灵活性，确保射频信号实现期望移相效果的移相效率，其中第一信号衰减电路的信号衰减量大于第二信号衰减电路的信号衰减量。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应当以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种矢量调制移相器，其特征在于，所述调制移相器包括正交信号产生器、易位选择电路、第一极性选择电路、第二极性选择电路、第一信号衰减电路、第二信号衰减电路及信号合路器；

所述正交信号产生器的输入端口外接待移相信号，所述正交信号产生器的第一输出端口与所述易位选择电路的第一输入端口电性连接，所述正交信号产生器的第二输出端口与所述易位选择电路的第二输入端口电性连接，其中所述正交信号产生器的第一输出端口用于输出所述待移相信号的同相信号，所述正交信号产生器的第二输出端口用于输出所述待移相信号的正交信号；

所述易位选择电路的第一输出端口经所述第一极性选择电路及所述第一信号衰减电路与所述信号合路器的第一输入端口电性连接，所述易位选择电路的第一输出端口经所述第一极性选择电路及所述第一信号衰减电路与所述信号合路器的第二输入端口电性连接，其中所述易位选择电路用于切换所述同相信号与所述正交信号各自在所述信号合路器处的输入端口，所述第一极性选择电路与所述第二极性选择电路相互配合调整所述同相信号和所述正交信号的相位象限，所述第一信号衰减电路的信号衰减量大于所述第二信号衰减电路的信号衰减量；

所述信号合路器对接收到的信号进行合路处理，并通过所述信号合路器的输出端口输出所述待移相信号所对应的目标移相信号。

2.根据权利要求1所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述易位选择电路包括一个双刀双掷开关或多个单刀单掷开关，并通过所述一个双刀双掷开关或多个单刀单掷开关将所述待移相信号的同相信号和正交信号切换地传输给所述第一极性选择电路和所述第二极性选择电路，其中每个极性选择电路对应接收一个信号；

所述正交信号产生器为正交混合耦合器，所述正交混合耦合器的耦合端口充当所述正交信号产生器的第一输出端口，所述正交混合耦合器的直接端口充当所述正交信号产生器的第二输出端口。

3.根据权利要求1所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述第一极性选择电路包括第一混合耦合器及两个第五可控开关；

所述第一混合耦合器的输入端口与所述易位选择电路的第一输出端口电性连接，用于作为所述第一极性选择电路的输入端口，其中所述第一混合耦合器为90°混合耦合器；

所述第一混合耦合器的直接端口及耦合端口各自连接一个第五可控开关并接地，其中两个所述第五可控开关的开关通断状态保持一致；

所述第一混合耦合器的隔离端口与所述第一信号衰减电路的输入端口电性连接，用于作为所述第一极性选择电路的输出端口。

4.根据权利要求1所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述第二极性选择电路包括第二混合耦合器及两个第六可控开关；

所述第二混合耦合器的输入端口与所述易位选择电路的第二输出端口电性连接，用于作为所述第二极性选择电路的输入端口，其中所述第二混合耦合器为90°混合耦合器；

所述第二混合耦合器的直接端口及耦合端口各自连接一个第六可控开关并接地，其中两个所述第六可控开关的开关通断状态保持一致；

所述第二混合耦合器的隔离端口与所述第二信号衰减电路的输入端口电性连接，用于作为所述第二极性选择电路的输出端口。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述第一信号衰减电路包括第三混合耦合器、第四混合耦合器及两个电阻串联分段输出电路，其中所述第三混合耦合器与所述第四混合耦合器均为90°混合耦合器；

所述第三混合耦合器的输入端口与所述第一极性选择电路的输出端口电性连接，用于作为所述第一信号衰减电路的输入端口；

所述第三混合耦合器的直接端口经一个电阻串联分段输出电路与所述第四混合耦合器的耦合端口电性连接，所述第三混合耦合器的耦合端口经一个电阻串联分段输出电路与所述第四混合耦合器的直接端口电性连接，其中每个所述电阻串联分段输出电路均可输出多种电阻值；

所述第四混合耦合器的输入端口与所述信号合路器的第一输入端口电性连接，用于作为所述第一信号衰减电路的输出端口。

6.根据权利要求5所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述电阻串联分段输出电路由多个第一电阻相互串联且每个第一电阻单独并联一个第七可控开关形成。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述第二信号衰减电路包括第五混合耦合器、第六混合耦合器及两个电阻并联分段输出电路，其中所述第五混合耦合器与所述第六混合耦合器均为90°混合耦合器；

所述第五混合耦合器的输入端口与所述第二极性选择电路的输出端口电性连接，用于作为所述第二信号衰减电路的输入端口；

所述第五混合耦合器的直接端口经一个电阻并联分段输出电路与所述第六混合耦合器的耦合端口电性连接，所述第五混合耦合器的耦合端口经一个电阻并联分段输出电路与所述第六混合耦合器的直接端口电性连接，其中两个所述电阻并联分段输出电路均接地，每个所述电阻并联分段输出电路均可输出多种电阻值；

所述第六混合耦合器的输入端口与所述信号合路器的第二输入端口电性连接，用于作为所述第二信号衰减电路的输出端口。

8.根据权利要求7所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述电阻并联分段输出电路包括相互并联的多个开关式电阻固化输出支路，其中多个开关式电阻固化输出支路各自在开关导通状态下提供固定电阻值，每个关式电阻固化输出支路均由一个第二电阻与一个第八可控开关串联形成。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的矢量调制移相器，其特征在于，所述第一信号衰减电路与所述第二信号衰减电路中至少一个信号衰减电路采用正交有源可变增益放大器电路充当。

10.一种射频设备，其特征在于，所述射频设备包括至少一个权利要求1-9中任意一项所述的矢量调制移相器。

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