一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置，包括参考时钟信号、射频信号、0

【技术实现步骤摘要】
一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置


[0001]本技术涉及一种相位检测装置，具体涉及一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置。

技术介绍

[0002]在无线通信中，精确地测量信号之间的相位差具有重要的意义，而且随着国防、科研、生产等各个领域的广泛发展，相位差测量和校准技术逐步向着高频、高精度、高智能化、宽带多通道的方向发展。
[0003]现有的相位检测方法主要有：直接比相法、直接鉴相法、功率合成法、将相位转换成时间间隔等。
[0004]直接比相法通常需要采用大量的高精度移相器、制造工艺复杂，成本高，而且工作频带较窄，适用于低频和中频信号。
[0005]直接鉴相法主要是利用非线性器件作为同步鉴相器，但是单个的同步鉴相器只能提供0
°
~ 180
°
或者
‑
90
°
~ +90
°
的相位差信息，没有办法在0
°
~ 360
°
实现相位差的精确测量。
[0006]功率合成法主要是对功率合成的极大值或者极小值进行判断，配合逻辑运算，实现相位差的测量。
[0007]将相位转换成时间间隔的方法通常采用过零鉴相的技术，鉴相输出的时间间隔与相位差成正比，具有线性刻度，但是同样存在相位盲区，为了避开盲区，需要设计两个相位量程（0
°
~
ꢀ‑
180
°
和
‑
180
°
>~ 0
°
）及其转换电路，电路复杂，但是由于其精度较高，是目前广泛采用的相位检测方案。

技术实现思路

[0008]现宽频段实时相位校准的装置，本技术在射频及微波频段，采用可编程逻辑器件进行相位信息数据采集和分析，可以有效地节省硬件设计资源，并且实现精确的宽频实时地相位差测量和校准。
[0009]为实现上述目的，本技术技术解决方案如下：
[0010]一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置，包括参考时钟信号、0
°
双向耦合器、射频信号，其特征在于：还包括0
°
功分器、固定移相器、0
°
鉴相器A、0
°
鉴相器B、开关，可编程逻辑器件。
[0011]所述参考时钟信号连接0
°
功分器输入端，所述0
°
功分器输出端一路连接鉴相器A输入端，另一路连接鉴相器B输入端；
[0012]所述射频信号连接另一个0
°
功分器输入端，所述0
°
功分器输出端一路连接固定移相器的输入端，进行90
°
相移，另一路连接另一个固定移相器的输入端，进行180
°
相移，所述一个固定移相器输出端连接鉴相器A的输入端、另一个固定移相器输出端连接鉴相器B的输入端；
[0013]所述开关包含动端和不动端，所述鉴相器A输出端、鉴相器B输出端连接开关不动端，开关动端连接可编程逻辑器件，可编程逻辑器件产生PWM脉冲信号，加到开关的动端。
[0014]优选地，所述可编程逻辑器件采用FPGA。
[0015]优选地，所述0
°
鉴相器A、B在理想情况下，具有明确的180
°
的相位差测量范围，即0
°
~180
°
或
‑
180
°
~ 0
°
。
[0016]优选地，所述可编程逻辑器件产生一个占空比为N:1的PWM控制波形，交替地采集M个周期内的鉴相器A鉴相输出电压U1、鉴相器B鉴相输出电压U2的值，所述N的值大于2。
[0017]优选地，所述可编程逻辑器件产生占空比N的值为3。
[0018]优选地，所述可编程逻辑器件交替采集的周期为2。
[0019]优选地，所述M个周期内采集到的U1、U2的值采用加权平均法处理。
[0020]优选地，所述开关为高频单刀双掷开关。
[0021]相对于现有技术，本技术有益效果如下：
[0022]本技术在射频及微波频段，采用可编程逻辑器件进行相位信息数据采集和分析，可以有效地节省硬件设计资源，并且实现精确的宽频实时地相位差测量和校准。
附图说明
[0023]图1为本技术的原理框图；
[0024]图2为本技术的可编程逻辑器件的工作流程图；
[0025]其中：1、参考时钟信号，2、射频信号，3、功分器，4、固定移相器，5、鉴相器A，6、鉴相器B，7、开关，8、可编程逻辑器件。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]如图1和图2所示，一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置，包括参考时钟信号1、射频信号2、0
°
功分器3、固定移相器4、0
°
鉴相器A5、0
°
鉴相器B6、0
°
双向耦合器、控制开关7，可编程逻辑器件8。
[0028]所述参考时钟信号1为U0=Acosωt，待测射频信号2为U1=Bcos(ωt+φ)，参考时钟信号1经0
°
功分器3功分两路后，一路送入鉴相器A5的输入端，成为鉴相器A5的输入信号之一，另一路送入鉴相器B6的输入端，成为鉴相器B6的输入信号之一。待测射频信号2经0
°
功分器3功分两路后，一路通过固定移相器4相移180
°
，进入鉴相器A的输入端，成为鉴相器A的输入信号之一，另一路通过另一个固定移相器相移90
°
，进入鉴相器B6的输入端，成为鉴相器B6的输入信号之一。
[0029]所述0
°
功分器3是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，在本实施例中，一个0
°
功分器3将参考时钟信号分别为两路，分别送入鉴相器A5、鉴相器B6的输入端，另一个0
°
功分器将待测射频信号5分为两路，分别送入两个固定移相器，一个相移180
°
，一个相移90
°
。
[0030]所述固定移相器4指能够对波的相位进行调整的一种装置，在本实施例中，一个固
定移相器4将待测射频信号功分后的一路信号相移
‑
180
°
，送入鉴相器A5输入端，另一个固定移相器4将待测射频信号功分后的另一路信号相移90
°
，送入鉴相器B6输入端。
[0031]在本实施例中，所述开关7为单刀双掷开关，其不动端的两个端口分别与鉴相器A5、鉴相器B6的输出端相连，其动端即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置，包括参考时钟信号、射频信号、0
°
双向耦合器，其特征在于：还包括0
°
功分器、固定移相器、0
°
鉴相器A、0
°
鉴相器B、开关，可编程逻辑器件；所述参考时钟信号连接0
°
功分器输入端，所述0
°
功分器输出端一路连接鉴相器A输入端，另一路连接鉴相器B输入端；所述射频信号连接另一个0
°
功分器输入端，所述另一个0
°
功分器输出端一路连接固定移相器的输入端，进行90
°
相移，另一路连接另一个固定移相器的输入端，进行180
°
相移，所述一个固定移相器输出端连接鉴相器A的输入端、另一个固定移相器输出端连接鉴相器B的输入端；所述开关包含动端和不动端，所述鉴相器A输出端、鉴相器B输出端连接开关不动端，开关动端连接可编程逻辑器件，可编程逻辑器件产生PWM脉冲信号，加到开关的动端。2.如权利要求1所述的一种基于可编程逻辑器件实现宽频段实时相位校准的装置，其特征在于：所述可编程逻辑器件采用FPGA。3.如权利要求1所述的一种基于可编程逻辑器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，杨赛，
申请(专利权)人：宿迁合一网联信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：