本实用新型专利技术公开了一种附加移相幅度误差消除电路，包括幅度衰减电路，幅度衰减电路根据幅度衰减码，将不同移相状态的输入信号进行不同的衰减，使所有的输出信号的幅度相同；本实用新型专利技术公开了一种移相器系统，包括：数字控制电路，存储有控制码与移相器控制码和幅度衰减码的对应关系文件，用于根据控制码，向移相器电路输出移相器控制码和向附加移相幅度误差消除电路输出幅度衰减码；移相器电路，用于根据移相器控制码，对输入信号进行相位移动，得到不同移相状态的输入信号；附加移相幅度误差消除电路，用于根据幅度衰减码，将来自移相器电路的不同移相状态的输入信号进行不同的幅度衰减，使所有的输出信号的幅度相同，得到最终的输出信号。最终的输出信号。最终的输出信号。
【技术实现步骤摘要】
一种附加移相幅度误差消除电路及移相器系统
[0001]本技术属于电路设计
，本技术涉及一种附加移相幅度误差消除电路及移相器系统。
技术介绍
[0002]相控阵技术在无线通信以及雷达中的应用越来越广泛，已经成为该领域研究的热点。移相器是相控阵雷达中的关键电路，其性能对整个雷达系统起着至关重要的作用，按照相位是否可以连续可调，移相器通常可以分为模拟式以及数字式两种。数字式由于其具有工作稳定，不受外部环境影响等优点，在相控阵雷达中得到广泛应用。相比于成本高昂的GaAs，InP等工艺，BiCMOS工艺具有低成本、低功耗、高良率、可大规模生产、可利用CMOS数字电路集成等优势，特别适用于移动通信中低成本、低功耗的应用，因此研究基于BiCMOS工艺的移相器设计有着非常重要的意义。
[0003]移相器用于对一个输入信号进行相位移动，使得输出信号的相位与输入信号的相位有所差异。数字移相器的输出相位可以通过调节每个相移单元的延迟时间和比例系数来控制，从而实现相位移动。根据通信系统的要求，移相器需要多个不同的相位状态，例如，如果是4bit，则需要2^4＝16个移相状态实现0～360
°
的移相范围(每个状态间理想移相差22.5
°
)。
[0004]移相必然会引入附加移相幅度误差。附加移相幅度误差是指移相操作导致信号幅度发生变化，使得不同移相状态下输出信号的幅度不同。理论分析，移相器最小相位误差，最小附加移相幅度误差和最小插损三者不能在某一固定频率下同时获得。如果优先保证移相精度，必然要牺牲信号插损或者附加移相幅度误差。这是因为，相位移动会改变信号的相对强度，从而影响信号的幅度。移相精度和信号插损是通信系统的重要指标。附加移相幅度误差是系统不需要的，过大的附加移相幅度误差会带来系统性能的下降，需要在保证移相精度和信号插损的前提下尽量减小。理论上，该误差是不可避免的，因为它是移相操作的必然结果。但在某些情况下，可以通过相位消除技术或其他方法来降低幅度误差的影响。
[0005]图1为理论分析仿真结果，最小附加移相幅度误差和最优移相精度出现在不同频率，移相精度最优发生在Freq1和Freq2，而附加移相幅度误差最小发生在Freq3。
[0006]数字移相器基本分为反射移相器、矢量合成移相器和开关移相器。本技术主要解决开关型移相器存在的以下问题：
[0007](1)在多比特移相单元级联时，各级移相单元的移相状态和参考状态，会对其前后级造成干扰，导致不同输出信号的幅度不同，这些不同移相状态减去参考状态产生的幅度不同被称为附加移相幅度误差，带来系统整体性能下降；
[0008](2)如果在移相器本身电路中控制附加移相幅度误差，不可避免的影响移相电路自身的性能，比如移相精度和信号插损的恶化。
技术实现思路
[0009]技术目的：为解决现有技术中存在的问题，本技术提出了一种附加移相幅度误差消除电路及移相器系统，适用于相控阵系统中的开关移相器设计。
[0010]技术方案：一种附加移相幅度误差消除电路，包括幅度衰减电路；
[0011]所述幅度衰减电路根据幅度衰减码，将不同移相状态的输入信号进行不同的衰减，使所有的输出信号的幅度相同；所述幅度衰减码与附加移相幅度误差结果相关；
[0012]所述幅度衰减电路为数字步进衰减器电路。
[0013]进一步的，所述数字步进衰减器电路为PI型数字步进衰减器电路或T型数字步进衰减器电路。
[0014]进一步的，所述PI型数字步进衰减器电路由传输线和2组数字步进衰减器开关单元构成；
[0015]每组数字步进衰减器开关单元包括多个MOSFET场效应晶体管单元，每个MOSFET场效应晶体管单元由一MOSFET场效应晶体管和一电阻构成；所述MOSFET场效应晶体管的栅极与电阻连接，该MOSFET场效应晶体管的源极接地，该MOSFET场效应晶体管的漏极与传输线连接；
[0016]根据幅度衰减码，通过导通或者关闭不同的MOSFET场效应晶体管单元，将不同移相状态的输入信号进行不同的衰减，使所有的输出信号的幅度相同。
[0017]本技术公开了一种移相器系统，包括：
[0018]数字控制电路，存储有控制码与移相器控制码和幅度衰减码的对应关系文件，用于根据控制码，向移相器电路输出移相器控制码和向附加移相幅度误差消除电路输出幅度衰减码；
[0019]移相器电路，用于根据移相器控制码，对输入信号进行相位移动，得到不同移相状态的输入信号；附加移相幅度误差消除电路，用于根据幅度衰减码，将来自移相器电路的不同移相状态的输入信号进行不同的幅度衰减，使所有的输出信号的幅度相同，得到最终的输出信号；
[0020]所述附加移相幅度误差消除电路为上述公开的任意一种附加移相幅度误差消除电路。
[0021]进一步的，所述控制码为附加移相幅度误差结果与移相器控制码的结合。
[0022]进一步的，所述移相器电路包括：开关型数字移相器。
[0023]进一步的，所述开关型数字移相器为由11.25
°
相移电路、22.5
°
相移电路、45
°
相移电路、90
°
相移电路和和180
°
相移电路以任意串联形式连接构成。
[0024]有益效果：本技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0025](1)本技术通过使用多比特数字控制幅度衰减电路，大大减小了移相状态和参考状态阻抗产生的附加移相幅度误差，提高移相器性能；
[0026](2)本技术在改进附加移相幅度误差的同时，不恶化原来移相器的移相精度。
附图说明
[0027]图1为移相精度和附加移相幅度误差示意图；
[0028]图2为本技术的系统框图；
[0029]图3为数字开关型移相器示意图；
[0030]图4为附加移相幅度误差相处电路图；
[0031]图5为关闭附加移相幅度误差消除电路与打开附加移相幅度误差消除电路的仿真结果对比图。
具体实施方式
[0032]现结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步说明。
[0033]实施例1：
[0034]本技术的移相器涉及的应用领域包括：卫星通信、5G通信、相控阵系统等。针对传统结构将附加移相幅度误差消除电路放置于数字移相器之外，和数字移相器电路配合，解决传统数字移相器参考状态和移相状态之间引入较大的附加移相幅度误差较大问题，且不会因为附加移相幅度误差消除电路导致的移相精度和信号插损恶化。
[0035]针对传统统结构在多比特移相单元级联时，各级移相单元的移相状态和参考状态下，会对其前后级造成干扰，导致不同输出信号的幅度误差，带来系统整体性能下降等缺陷。如图4所示，本实施例公开了一种附加移相幅度误差消除电路，包括：传输线201和2组数字步进衰减器开关单元202；传输线201本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种附加移相幅度误差消除电路，其特征在于：包括幅度衰减电路；所述幅度衰减电路根据幅度衰减码，将不同移相状态的输入信号进行不同的衰减，使所有的输出信号的幅度相同；所述幅度衰减码与附加移相幅度误差结果相关；所述幅度衰减电路为数字步进衰减器电路；所述数字步进衰减器电路为PI型数字步进衰减器电路或T型数字步进衰减器电路。2.根据权利要求1所述的一种附加移相幅度误差消除电路，其特征在于：所述PI型数字步进衰减器电路由传输线和2组数字步进衰减器开关单元构成；每组数字步进衰减器开关单元包括多个MOSFET场效应晶体管单元，每个MOSFET场效应晶体管单元由一MOSFET场效应晶体管和一电阻构成；所述MOSFET场效应晶体管的栅极与电阻连接，该MOSFET场效应晶体管的源极接地，该MOSFET场效应晶体管的漏极与传输线连接；根据幅度衰减码，通过导通或者关闭不同的MOSFET场效应晶体管单元，将不同移相状态的输入信号进行不同的衰减，使所有的输出信号的幅度相同。3.一种移相器系统，其特征在于：包括：数字控制电路，存储有控制码与移相器控制码和幅度衰减码的对应关系文...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄家乐，诸小胜，李治，张琳，关允超，
申请(专利权)人：思诺威科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。