一款高精度90°移相器实用电路的设计

用RC元件及相应电路设计低频固定频率90°±Δφ移相器是人们常用的方案,然而RC移相器元件的老化、环境(尤其是温度)的变化严重地影响了移相器的稳定性。本文采用了一系列措施:(1)选用低温度系数的精密阻容元件;(2)对阻容元件进行老化处理;(3)分别测量元件的温度系数;(4)用相反温度系数的阻容元件按一定的比例进行补偿等,使RC元件温度系数达到±1ppm/℃以内。对90°±Δφ移相器的温度试验表明,电路的温度系数达到2.88ppm/℃。文中还给出所选用的部分国内外RC元件实测的温度系数,对读者利用RC元件设计某些高稳定性电路(如HPF、BPF、LPF等)有重要的参考价值。

一种非90°移相器的等波纹逼近设计方法

提出了一种非90°移相希尔伯特变换器的等波纹逼近设计方法。非90°移相器本质上是一种指定相位特性的全通滤波器。对于平稳的数字全通滤波器,其分母多项式一定具有最小相位。通过构造一个纯虚奇对称相位函数的方法推导出了分母多项式的相位函数与其复倒谱序列之间的关系;利用加权最小二乘法求得分母相位的等波纹逼近函数,进而利用上述关系求出其倒谱序列;依据复倒谱的基本理论,通过求解一个非线性递归差分方程得到分母多项式系数。设计实例表明,这种方法能够使设计的非90°移相器的相位函数在指定频带上实现等波纹逼近的要求,从而提高了非90°移相器的频率选择性。

非90°移相器的实现及在通信系统中的应用

文中介绍了非90°移相器或称之为小数移相器(Fractional Hilbert Transformer,FHT)的设计方法及对信号滤波效果的检测技术。同时,介绍了小数移相器在信号调制解调过程中的应用,从而构成加密的SSB通信系统的原理。

自调节精密90°移相器

介绍了一种电路简单的正弦波形自调节精密90°移相器,该移相器在较宽频带内能自动调节幅频特性恒为1,且在相位上可实现精密的90°移相。

设计非90°移相希尔伯特变换器的新方法

提出了一种实现非90°移相希尔伯特变换器的新方法,基本思想是利用一个指定相位要求的全通滤波器来实现非90°移相器。众所周知,对于一个平稳的全通滤波器,其分母多项式必定是一个最小相位系统。根据最小相位系统的相位函数与其复倒谱序列之间的关系,该方法通过构造一个纯虚奇对称相位函数,同时利用傅里叶变换的共轭对称性,得到分母系数所对应的复倒谱序列的解析表达式;然后,依据复倒谱的基本理论,通过求解一个非线性递归差分方程得到分母多项式系数。给出了逼近理想特性和非理想特性的实现方法,设计实例表明该方法很好地近似了设计要求,是一种简单、高效、无限精度的实现方法。

一种抑制微波功率测量中失配误差的方法

为改善微波功率测量中功率计探头所产生的不确定误差,在探头前端添加90o移相器降低最大相对失配误差,再利用蒙特卡罗统计法对功率座校准因子进行分析和评定。仿真验证表明,该方法效果良好。

Q波段宽带圆极化器设计与研究

为满足天马望远镜Q波段(35-50 GHz)双波束致冷接收机的需求,介绍了一种Q波段宽带圆极化器的设计。圆极化器采用90°移相器与正交模式转换器组合的方式,其中,90°移相器利用双壁波纹移相结构,仿真结果表明,工作带宽内可以达到90°±3°;正交模式转换器采用十字转门结构,仿真结果表明各端口反射系数好于-25 dB,输出端口隔离度好于-60 dB。文章还给出了对实际加工90°移相器与正交模式转换器具有指导意义的容差分析,并且给出了90°移相器与正交模式转换器组合的仿真结果。组合而成的圆极化器性能满足天马望远镜Q波段致冷接收机的设计指标:端口反射系数好于-20 dB,输出端口隔离度好于-32 dB。

宽频带耦合带状线魔T的设计方法

给出一种宽频带耦合带状线90°移相器的工程设计方法。通过适当选取耦合带状线奇偶模阻抗比ρ、介质基片的相对介电常数εr与厚度s,以及带状线地板间距b,频带宽度可达1∶2.34倍频程可以实现所需带宽内90°移相,与宽频带3dB电桥组合可实现宽频带魔T,同时推导给出了3dB电桥耦合度κ、εr、s/b的设计关系公式。通过仿真给出了修正量。

大功率频率分配网络设计

阐述了一种频率分配网络的设计原理,并通过使用波导器件如魔T、两种特性的带阻滤波器、90°移相器、环形器和大功率负载,很好地实现了频分网络的低驻波系数、通带之间高隔离度的性能要求。