提高多相网络相位平衡度和带宽的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及射频电路领域，更具体地说，是设及一种提高多相网络相位平衡度和 拓宽正交带宽的装置及方法。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术的发展，采用正交上变频或者正交下变频操作的收发机结构得到了 越来越广泛的应用。运种收发机都需要提供正交的本地载波信号。正交信号的平衡度对接 收机的镜像抑制能力有很大影响。此外，正交变频器正向着高性能宽带发展，包括高线性 度，优秀的正交性能，低噪声等性能的提升，其中限制带宽的一项因素就是正交信号产生电 路的带宽。
[0003] 正交信号的产生方式常用的有RC-CR网络，频率除法器，正交LC振荡器，无源多相 网络。RC-CR网络产生的正交信号仅在一个频点处，输出信号的幅度是相等的，在其他频点 处都不相同，而且随着溫度和工艺的变化，理想正交信号的频点就会发生变化。频率触发器 要求输入信号频率很高，给设计者带来困难。正交IX振荡器的方法中，两个振荡器之间存在 的不匹配性会破坏震荡信号的正交关系，而且两个振荡器之间的交互影响会引入毛刺。无 源多相网络具有很宽的带宽，而且对元件的失配相对不敏感，在实现正交信号的功能中得 到了广泛的应用。
[0004] 在一些应用中，幅度信息是无用的，信息仅包含在信号过零点时刻上，例如本地载 波信号只要幅度足够强就可W 了，而幅度的绝对大小没有要求，只要在正交信号产生之后 加入限幅器使得正交输出信号具有相同的幅度。所W运里关注正交信号的相位平衡度的提 升。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供一种提高多相网络相位平衡度和带宽的方法；
[0006] 为达到上述目的，本发明提高多相网络相位平衡度和带宽的方法包括如下步骤：
[0007] 本振信号发生器输出第一相位信号、第二相位信号；
[000引第一相位信号分为一路第一原始信号和一路第四原始信号，第二相位信号分为一 路第二原始信号和一路第=原始信号；
[0009] 对第一原始信号、第二原始信号、第=原始信号、第四原始信号分别进行移相处 理，生成第一移相信号、第二移相信号、第=移相信号、第四移相信号，其中所述第一移相信 号、第二移相信号、第=移相信号、第四移相信号的相位依次超前80°~100%
[0010] 将所述第一移相信号、第二移相信号、第=移相信号、第四移相信号通过多相网络 进行正交化处理，生成正交信号。
[0011] 进一步地，将所述第一原始信号、第=原始信号进行顺时针移相，生成第一移相信 号、第=移相信号；将所述第二原始信号、第四原始信号进行逆时针移相，生成第二移相信 号、第四移相信号。
[0012] 进一步地，所述第一原始信号、第=原始信号的相位顺时针移动的角度相同，所述 第二原始信号、第四原始信号的相位逆时针移动的角度相同。
[0013] 本发明利用对本振信号进行预处理，在信号进入多相网络之前优先将信号进行相 移趋于正交化，使得多相网络作用产生的正交信号具有更好的相位正交性，同时拓展了正 交带宽，提高了相位平衡度。
[0014] 针对上述问题，本发明提供一种提高多相网络相位平衡度和带宽的装置；
[0015] 为达到上述目的，本发明提高多相网络相位平衡度和带宽的装置包括第一移相装 置、第二移相装置、第=移相装置、第四移相装置和多相网络;其中，
[0016] 所诉第一移相装置、第四移相装置的输入节点与本振信号发生器的第一相位信号 输出节点电连接，所述第二移相装置、第=移相装置的输入节点与本振信号发生器的第二 相位信号输出节点电连接；
[0017] 所述第一移相装置，用于对所述第一相位信号移相，产生第一移相信号，
[0018] 所述第二移相装置，用于对所述第二相位信号移相，产生第二移相信号，
[0019] 所述第=移相装置，用于对所述第二相位信号移相，产生第=移相信号，
[0020] 所述第四移相装置，用于对所述第一相位信号移相，产生第四移相信号，
[0021] 其中，所述第一移相信号、第二移相信号、第=移相信号和第四移相信号的相位依 次超前80°~100%
[0022] 所述多相网络的四个输入节点依次为第一输入节点、第二输入节点、第=输入节 点和第四输入节点，所述第一移相装置、第二移相装置、第=移相装置和第四移相装置的输 出节点分别与第一输入节点、第二输入节点、第=输入节点和第四输入节点电连接。
[0023] 进一步地，所述第一移相装置和第=移相装置为电容，所述第二移相装置和第四 移相装置为电感。
[0024] 进一步地，所述第一移相装置和第=移相装置为两个相同的电容，所述第二移相 装置和第四移相装置为两个相同的电感。
[0025] 进一步地，所述多相网络为一阶多相网络或=阶多相网络。
[0026] 本发明利用前置移相装置，在信号进入多相网络之前优先将信号进行相移趋于正 交化，使得多相网络作用产生的正交信号具有更好的相位正交性，同时拓展了正交带宽，提 高了相位平衡度。
【附图说明】
[0027] 图1为RC多相网络；
[0028] 图2为未采用本发明的利用RC多相网络产生正交信号的原理图；
[0029] 图3为采用本发明的RC多相网络产生正交信号电路图；
[0030] 图4为图2输入端信号的相位子分解图；
[0031] 图5为串接电感和电容的简化电路图；
[0032] 图6为移相装置对信号的预处理移相作用示意图；
[0033] 图7为图3电路中节点in+、in-、l和2的瞬态仿真图；
[0034] 图8为图2电路输出端5和6的相位差随频率变化图，
[0035] 图9为图3电路输出端5和6的相位差随频率变化图；
[0036] 图10为采用前置电容电感的S级RC网络电路图；
[0037] 图11为图10电路仅使用不同值得前置电感的S级RC网络输出节点1和2的相位差 随频率变化图；
[0038] 图12为图10电路仅使用不同值的前置电容的S级RC网络输出节点1和2的相位差 随频率变化图；
[0039] 图13为图10电路S级RC网络输出节点1和2的相位差随频率变化图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
[0041 ] 实施例1
[0042] 图1是RC多相网络结构示意图，包括：
[0043] 电阻Rl，R2，R3，R4和电容Cl，C2，C3，C4，其中电阻Rl，R2，R3，R4类型和阻值相同，电 容(：1，〔2，〔3，〔4类型和电容值相同；
[0044] RC多相网络是一类序列非对称多相网络，对正向相位序列和逆向相位序列有不一 样作用，它对逆向相位序列的传输函数为
[0046]对正向相位序列的传输函数为
[004引因此网络能传输某一极性序列的多相信号，对另一种极性的多相信号却有抑制作 用，而输入信号都可W写成正向相位序列和逆向相位序列的和，故此网络达到选相位序列 的作用，从而输出正交信号。
[0049]图2的信号输入方式中，输入节点1，4一起为0°相位，输入节点2,3为180°相位，相 位子分布如图4,可W将其写成四个相位子序列的叠加，则输出节点5为：
[0化1]输出节点6为：
[0053]输出节点7与输出节点5形成差分输出，输出节点8与输出节点6形成差分，因此，输 出节点5和输出节点6的比值为
[0055] 在频点
相位差刚好90°。分析其相位正交性，符合前面分析 的结果，只有一个相位正交频点。
[0056] 如图3所示，本实施例提供一种提高多相网络相位平衡度和带宽的方法;对输入信 号进行预处理，调整相位差，使得预处理后的信号接近90°后在进入RC多相网络。
[0057] 其具体步骤如下：
[0058] 第一移相装置、第四移相装置分别接收本振信号发生器发出的第一相位信号，第 二移相装置、第=移相装置分别接收本振信号发生器发出的第二相位信号；
[0059] 所述第一移相装置、第四移相装置分别对第一相位信号进行移相形成第一移相信 号、第四移相信号，所述第二移相装置、第=移相装置分别对第二相位信号进行移相形成第 二移相信号、第四移相信号;控制所述第一移相信号、第二移相信号、第=移相信号和第四 移相信号的相位依次超前80°~100° ;
[0060] 所述第一移相信号、第二移相信号、第=移相信号和第四移相信号分别输入到多 相网络的第一输入节点、第二输入节点、第=输入节点和第四输入节点；其中所述第一输入 节点、第二输入节点、第=输入节点和第四输入节点为顺序排列的四个输入节点。
[0061] 其中，所述的第一相位信号为节点in+处输入的信号，所述的第二相位信号为节点 in-处输入的信号。所述的第一输入节点、第二输入节点、第S输入节点和第四输入节点分 别为图3中的节点1、2、3和4。
[0062] 本实施例利用对本振信号进行预处理，在信号进入多相网络之前优先将信号进行 相移趋于正交化，使得多相网络作用产生的正交信号具有更好的相位正交性，同时拓展了 正交带宽，提高了相位平衡度。
[0063] 实施例2
[0064] 在上述实施例的基础上，所述第一移相装置、第=移相装置分别对第一相位信号 和第二相位信号进行顺时针移相，所述第二移相装置和第四移相装置分别对第一相位信号 和第二相位信号进行逆时针移相。
[0065] 图2的信号输入方式中，输入节点1，4一起为0°相位，输入节点2,3为180°相位。运 样，本实施例采用对所述第一移相装置、第=移相装置分别对第一相位信号和第二相位信 号进行顺时针移相，所述第二移相装置和第四移相装置分别对第一相位信号和第二相位信 号进行逆时针移相的方式，使第一输入节点处和第=输入节点处的信号相位滞后、而第二 节点和第四节点处的信号相位超前，从而原信号移动最小的相位就能使所述第一移相信 号、第二移相信号、第=移相信号和第四移相信号的相位依次超前80°~100°。
[0066] 实施例3
[0067] 在上述实施例的基础上，所述第一移相装置、第=移相装置分别将第一相位信号 和第二相位信号的相位顺时针移动的角度相同，所述第二移相装置和第