一種基于hmc439qs16g芯片的相位差測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)測(cè)量領(lǐng)域，具體是一種基于HMC439QS16G芯片的相位差測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒相器分兩種，模擬鑒相器和數(shù)字鑒相器。早期的鑒相器大都是模擬鑒相器，由非線性器件構(gòu)成，如乘法型鑒相器。模擬乘法器具有良好的相乘特性，便于集成化，缺點(diǎn)是線性范圍窄，使用比較廣泛的AD8302芯片就是利用乘法器組成的模擬鑒相器，但是它的鑒相范圍比較小，只有180°，并且在0°和180°附近出現(xiàn)非線性，從而給測(cè)量帶來一定的誤差。針對(duì)AD8302芯片二值性的解決方案基本都是利用兩片AD8302芯片來檢測(cè)相位，鑒相方法復(fù)雜。
[0003]而數(shù)字鑒相器根據(jù)脈沖序列的前后沿得到與相位差有關(guān)的輸出，主要有門型鑒相器和觸發(fā)器式鑒相器，對(duì)于數(shù)字鑒相器，噪聲的影響在轉(zhuǎn)變成方波后只存在于理想方波的前后沿附近，而高低電平中間部分不受噪聲影響，因此數(shù)字鑒相器的抗噪聲能力比模擬鑒相器強(qiáng)，并且線性鑒相范圍寬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于HMC439QS16G芯片的相位差測(cè)量系統(tǒng)，該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量信號(hào)頻率范圍寬。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于HMC439QS16G芯片的相位差測(cè)量方法，包括有輸入濾波模塊、HMC439QS16G模塊、環(huán)路濾波器、加法器和電源模塊；所述的輸入濾波模塊用于濾除輸入射頻信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)，采用的是7階無源低通濾波器；所述HMC439QS16G模塊與所述輸入濾波模塊相連接，用于將輸入信號(hào)的相位差信息轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)；所述環(huán)路濾波器與所述HMC439QS16G模塊相連接，用于濾除HMC439QS16G模塊輸出誤差電壓中的高頻分量和噪聲；所述加法器與所述環(huán)路濾波器相連接，用于將環(huán)路濾波器輸出的信號(hào)作加法處理，將環(huán)路濾波器輸出的負(fù)電壓平移到正電壓段；所述電源模塊分別與所述HMC439QS16G模塊、所述環(huán)路濾波器和所述加法器相連接，用于產(chǎn)生所述HMC439QS16G模塊、所述環(huán)路濾波器和所述加法器的供電電壓。
[0007]進(jìn)一步的，所述HMC439QS16G模塊采用HMC439QS16G芯片，所述HMC439QS16G芯片的第3引腳和第6引腳分別通過電容C17和電容C29連接輸入濾波模塊，電容C17和電容C29用于隔離輸入直流信號(hào)；所述HMC439QS16G芯片的第2引腳、第5引腳、第8引腳、第9引腳、第11引腳和第16引腳連接地端；所述HMC439QS16G芯片的第4引腳和第7引腳分別通過電容C25和電容C37連接地端；所述HMC439QS16G芯片的第13引腳和第15引腳分別通過電阻R6和電阻R4連接+5V端；所述HMC439QS16G芯片的第12引腳和第14引腳分別連接通過電阻R7和電阻R5連接到+5V端，同時(shí)又分別與環(huán)路濾波器的兩個(gè)輸入端相連接；所述HMC439QS16G芯片的第10引腳通過電阻R16連接到+5V端；所述HMC439QS16G芯片的第I引腳連接+5V端，+5V端在靠近所述HMC439QS16G芯片的第I引腳、電阻R4和電阻R6處分別通過電容C13、電容C14和電容C15連接到地端；RF_IN1和RF_IN2為兩路信號(hào)輸入，輸入采用SMA-KF法蘭射頻接頭。
[0008]進(jìn)一步的，所述環(huán)路濾波器采用AD8031芯片，用以將所述HMC439QS16G芯片引腳12和引腳14輸出的鑒相電壓作差分濾波，濾除所述HMC439QS16G模塊輸出的高頻分量并將差分信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端信號(hào)，采用的類型為二階有源比例積分濾波器。進(jìn)一步的，所述加法器采用AD8031芯片，由于所述環(huán)路濾波器輸出的電壓范圍為-2V?+2V，為了應(yīng)用的方便，使用所述加法器將鑒相輸出電壓平移到正電壓范圍內(nèi)，Vref為所述加法器的偏置電壓，由精度等級(jí)為0.5%的穩(wěn)壓管TL431產(chǎn)生。
[0009]進(jìn)一步的，所述電源模塊采用78L05芯片和LM2664芯片，用以將輸入電壓VCC轉(zhuǎn)換為合適的電壓為所述HMC439QS16G模塊、所述環(huán)路濾波器和所述加法器提供工作電源，所述78L05芯片將輸入電壓VCC轉(zhuǎn)化為+5V電壓，所述LM2664芯片的第5引腳連接+5V電壓端，用以產(chǎn)生-5V電壓，電源電壓通過LC濾波器降低紋波，電壓VCC的輸入范圍為+7V?+18Vo
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)外接口兩路輸入一路輸出，使用方便，而且鑒相范圍寬，達(dá)到了 4 ，另外本發(fā)明的相位檢測(cè)線性度好，非線性誤差小，相位測(cè)量精度高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的電氣原理構(gòu)成框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的HMC439QS16G模塊電路原理圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的環(huán)路濾波和加法器電路原理圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的正電源電路原理圖。
[0016]圖5是本發(fā)明的負(fù)電源電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]圖1所示，本發(fā)明所述的一種基于HMC439QS16G芯片的相位差測(cè)量系統(tǒng)，包括輸入濾波模塊1、HMC439QS16G模塊2、環(huán)路濾波器3、加法器4和電源模塊5。輸入濾波模塊I與輸入的兩路射頻信號(hào)相連接，用于濾除輸入射頻信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)，采用的是7階無源低通濾波器；HMC439QS16G模塊2與輸入濾波模塊I相連接，用于將輸入信號(hào)的相位差信息轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)；環(huán)路濾波器3與HMC439QS16G模塊2相連接，用于濾除HMC439QS16G模塊2輸出誤差電壓中的高頻分量和噪聲；加法器4與環(huán)路濾波器3相連接，用于將環(huán)路濾波器輸出3的信號(hào)作加法處理，將環(huán)路濾波器3輸出的負(fù)電壓平移到正電壓段；電源模塊5分別與HMC439QS16G模塊2、環(huán)路濾波器3和加法器4相連接，用于產(chǎn)生HMC439QS16G模塊2、環(huán)路濾波器3和加法器4的供電電壓。
[0019]整個(gè)電路的工作過程是，兩路射頻信號(hào)通過高頻線纜接入本電路，首先經(jīng)過低通濾波器濾除雜波干擾，然后通過隔直電容隔離直流分量，兩路濾波電路完全對(duì)稱，同時(shí)控制連線的線寬使得輸入阻抗為50歐姆，從而降低了駐波比。經(jīng)過濾波和隔直后的兩路射頻信號(hào)連接HMC439QS16G芯片，HMC439QS16G芯片輸出和相位差信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩路模擬信號(hào)，分別為NU和UD信號(hào)，這兩路信號(hào)為一定占空比