專利名稱：對輸入信號進(jìn)行移相的電路裝置和抑制鏡像頻率的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對輸入信號進(jìn)行移相的電路裝置。這種移相電路裝置包括兩個支路，它們的輸出信號被相移90°，而對輸入信號的相對相位并不重要。為了進(jìn)一步應(yīng)用這樣的兩個輸出信號，有決定性意義的是應(yīng)該使兩個輸出信號的相移盡可能剛好為90°和使振幅差盡可能小。一些現(xiàn)有技術(shù)的裝置使用了全通濾波器。輸出信號的相位可以移動一個給定值，這取決于全通濾波器的輸入信號的頻率。輸出信號的振幅保持不變，因此沒有衰減。這樣的現(xiàn)有技術(shù)的裝置的缺點(diǎn)是它只能對于輸入信號的一個或者最多兩個頻率提供兩個相移精確地是90°的輸出信號。還有一些現(xiàn)有技術(shù)的移相電路裝置，它們包括一個低通濾波器、一個高通濾波器或者這兩者的組合。這些電路裝置的優(yōu)點(diǎn)是對于輸入信號的所有頻率兩個輸出信號之間的相移均為90°。然而，它們的缺點(diǎn)是利用一個低通濾波器或高通濾波器濾波會有衰減，這使得輸出信號具有比輸入信號小的振幅。然而，對于給定的后續(xù)應(yīng)用來說，振幅不變或者只是衰減很小可能是非常重要的。振幅差別越大，補(bǔ)償就越復(fù)雜。
上述類型的移相器例如可用于無線電接收機(jī)內(nèi)的用來抑制鏡像頻率的電路。在這種情況下，輸入信號所含有的不只是一個頻率而是一個頻帶，即基波和一些諧波(為基波的倍數(shù))的疊加。所接收的RF信號被下變頻到一個稱為中頻的較低頻率。在混頻器級內(nèi)，輸入信號與振蕩器信號相乘，于是得到調(diào)制。中頻在數(shù)學(xué)上是用輸入頻率減去振蕩器頻率再通過鑒頻得出的。這些算術(shù)操作產(chǎn)生疊加在中頻范圍內(nèi)的低于和高于振蕩器頻率的兩個頻帶。需接收的頻帶被標(biāo)為有用頻帶，而另一個頻帶則被標(biāo)為鏡像頻帶或鏡像頻率。這些鏡像頻率代表干擾值，因此應(yīng)該盡可能令人滿意地加以抑制。通過調(diào)整可微調(diào)的振蕩器頻率，選擇接收機(jī)頻率。中頻頻帶的中心被標(biāo)為基頻。
因此，按照現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的電路裝置不是有著兩個輸出信號之間的相位差只有對于一個給定的輸入頻率才為90°的缺點(diǎn)就是有著輸出信號振幅受到強(qiáng)烈衰減的缺點(diǎn)。這導(dǎo)致限制了使用這些已知的移相電路裝置的可能性，并導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中的應(yīng)加以改進(jìn)的結(jié)果。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供可以對于輸入信號的所有頻率都提供兩個相移90°的輸出信號的移相電路，這兩個輸出信號沒有受到衰減，或者與輸入信號的振幅相比衰減很小。本發(fā)明的另一個目的是提供抑制鏡像頻率的電路裝置，這種電路具有兩個相移90°的輸入信號，并可以對輸入信號的一個以上頻率產(chǎn)生充分的消隱。本發(fā)明的又一個目的是提供一種控制，用于均衡兩個例如可以是移相電路裝置或混頻器級的輸出信號的相移90°的輸入信號。
這些目的由本發(fā)明的多個變型實(shí)現(xiàn)。
在按照本發(fā)明的第一變型中，輸入電壓被加到兩個并行的支路上，以提供給支路內(nèi)兩個相互并行配置的全通濾波器。第一支路的輸出電壓通過將第一全通濾波器的輸出信號減去第二全通濾波器的輸出信號而形成，或者通過將第一全通濾波器的輸出信號與第二全通濾波器的反相輸出信號相加形成。第二支路的輸出電壓通過將兩個全通濾波器的輸出信號相加形成。
在按照本發(fā)明的解決方案的另一個變型中，輸入信號也是加到兩個并行支路上。一個低通濾波器和一個高通濾波器被并行配置在第一支路內(nèi)，它們的輸出信號通過一個加法器合并，而高通濾波器的輸出信號是反相的。兩個截止頻率不同的低通濾波器被相互并行地配置在第二支路內(nèi)。兩個低通濾波器的輸出信號通過一個加法器合并，而截止頻率較高的低通濾波器的信號是反相的。
在本發(fā)明的另一個變型中，只使用具有相同的截止頻率的濾波器。這使得實(shí)現(xiàn)它們與按照本發(fā)明的這種電路的組合使用更為簡單。此外，由于只用三個濾波器，因此節(jié)約了電路板或集成電路上的空間。輸入信號也是被加到兩個支路上。一條支路只包括一個截止頻率與輸入信號的基頻相同的全通濾波器。第一支路的輸出信號從此全通濾波器接出。第二支路包括一個高通濾波器、一個低通濾波器和一個放大器單元，次序可以任意。所述高通濾波器和低通濾波器的截止頻率f45都與輸入信號的基頻相應(yīng)。
按照本發(fā)明的另一個解決方案還有只用具有相同的截止頻率的濾波器的優(yōu)點(diǎn)，在這個解決方案中只要有兩個濾波器就夠了。輸入信號也是被加到兩個支路上。一個支路包括串聯(lián)的一個低通濾波器和一個高通濾波器以及一個放大器單元。低通濾波器和高通濾波器具有相同的與輸入信號的基頻相應(yīng)的截止頻率。低通濾波器的輸出信號還分接和提供到第一支路內(nèi)的一個加法器上。一個放大因數(shù)為-0.5的放大器單元被配置在另一個支路內(nèi)的加法器之前。
在按照本發(fā)明的解決方案的另一個變型中，輸入信號被提供到三個并行支路上。一個支路包括一個截止頻率低于基頻的低通濾波器，而另一個支路包括一個截止頻率高于基頻的低通濾波器。一個加法器被配置在截止頻率較低的低通濾波器后，它還接收截止頻率較高的低通濾波器的反相輸出信號，并且它的輸出信號被加到一個放大器單元上。這個放大器單元的輸出信號是所述電路裝置的一個輸出信號，而該電路裝置的另一個輸出信號由被饋有截止頻率較低的低通濾波器的輸出信號、截止頻率較高的低通濾波器的輸出信號和反相輸入信號這三個輸入信號的加法器形成。
本發(fā)明的另一個變型通過匹配改善由這些支路內(nèi)的濾波器所引起的振幅偏差。按照本發(fā)明，在用于振幅匹配的電路裝置內(nèi)，留一個輸入信號不予改變，只用來進(jìn)行比較，而將另一個信號的振幅增大或減小到?jīng)]有振幅差或只有最小的振幅差。所述輸入信號或者與一個移相器的輸出信號相應(yīng)，或者與在這些輸出信號通過一個加法器而合并前的一個鏡像頻率抑制的兩個支路相應(yīng)。為了比較兩個正弦形的信號，將這兩個信號整流后相減。所得的結(jié)果被提供給一個積分器，積分器的輸出信號(與一個基準(zhǔn)信號一起)形成對需匹配的信號的控制值。
另一個變型是在例如在無線電或電視接收機(jī)內(nèi)所執(zhí)行的頻率變換中使用按照本發(fā)明設(shè)計的電路裝置之一。
下面將參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。所用符號定義如下Uin輸入信號Uout1，Uout2被相移Δ_＝90°的輸出信號，它們相對Uin的相位并不重要Uin0，Uin90具有相同振幅和相同頻率、彼此相移|Δα|＝90°的輸入信號(Uin0和Uin90例如在如圖8所示的混頻器級內(nèi)產(chǎn)生，為了清晰起見，Uin0和Uin90在圖9至14中被示為由發(fā)生器產(chǎn)生)Uout3，Uout4彼此相移Δ_＝180°的輸出信號，它們相對Uin0和Uin90的相位并不重要U0，U1...U5用于振幅匹配信號
R1，R2整流器I 積分器BF 基頻＝ZF頻帶的中心頻率ZF Uin0和Uin90例如在混頻器級內(nèi)被向下變頻的中頻TP1截止頻率f45低于基頻BF的低通濾波器TP2截止頻率f45高于基頻BF的低通濾波器TP3截止頻率f45與基頻BF相應(yīng)的低通濾波器HP1截止頻率f45低于基頻BF的高通濾波器HP2截止頻率f45高于基頻BF的高通濾波器HP3截止頻率f45與基頻BF相應(yīng)的高通濾波器AP1截止頻率f90低于基頻BF的全通濾波器AP2截止頻率f90高于基頻BF的全通濾波器AP3截止頻率f90與基頻BF相應(yīng)的全通濾波器V1增益為A的放大器單元1至iV1A≥2V2A＝-0.5V3A≥1V4A＝0.5MS1將輸入信號與正弦函數(shù)混頻的混頻器級MS2將輸入信號與余弦函數(shù)混頻的混頻器級_ 由濾波器引起的相移Δα 由向下變頻引起的Uin0與Uin90之間的相位差。Δα可以為+90°或-90°。符號取決于Uin0或Uin90是超前還是滯后。
|Δα|＝90°將按照本發(fā)明的移相電路裝置用作抑制鏡像頻率的電路裝置的條件f0振蕩器頻率ω0＝2πf0URF 射頻電壓＝RF電壓X Uin0的分支點(diǎn)Y Uin90的分支點(diǎn)Z Uin的分支點(diǎn)G 例如產(chǎn)生所述頻率的信號的發(fā)生器，例如對于相移來說這信號可以是從天線接收到的信號，而對于鏡像頻率抑制來說這信號可以是移相器或混頻器級的輸出信號。


圖1和2示出了現(xiàn)有技術(shù)的移相電路裝置。
圖8和9示出了用于鏡像頻率抑制的電路裝置。
圖3、4、5、6和7示出了按照本發(fā)明的移相解決方案。
圖8、9、10、11、12、13和14示出了按照本發(fā)明的鏡像抑制的解決方案。
圖15示出了增益轉(zhuǎn)移函數(shù)。
圖16為相位差只有一次達(dá)到-90°值的現(xiàn)有技術(shù)曲線圖，而圖17為示出相位差兩次達(dá)到-90°值的曲線圖。
圖18為示出高通濾波器和低通濾波器的振幅特性的現(xiàn)有技術(shù)的曲線圖。
圖19為示出按照本發(fā)明的解決方案的振幅特性的曲線圖。
圖20為按照本發(fā)明設(shè)計的解決方案的另一個變型的振幅特性的曲線圖。
圖21為示出現(xiàn)有技術(shù)的只有一個消隱點(diǎn)的轉(zhuǎn)移函數(shù)的曲線圖。
圖22為示出現(xiàn)有技術(shù)的具有兩個消隱點(diǎn)的轉(zhuǎn)移函數(shù)的曲線圖。
圖23為按照本發(fā)明設(shè)計的振幅匹配的方框圖。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的移相電路裝置1，它由兩個全通濾波器AP1、AP2組成。輸入信號Uin通過分支點(diǎn)Z加到兩個并行支路上。一個支路包括截止頻率f90低于基頻BF(即所述頻帶的中心頻率)的全通濾波器AP1，而另一個支路包括截止頻率f90高于基頻BF的全通濾波器AP2。如果輸入信號Uin具有上面提到的基頻BF，兩個全通濾波器的輸出信號Uout1和Uout2被彼此精確相移90°。在圖16中，基頻為100kHz?？梢钥吹剑如何被描述為AP1減去AP2，并且只有一次達(dá)到值_＝-90°。這意味著，產(chǎn)生偏離基頻BF的輸入電壓Uin的發(fā)生器G的已有的微小失調(diào)，導(dǎo)致兩個輸出信號Uout1和Uout2不再是相互矢量正交的。然而，對于給定的隨后一些使用情況來說，可能要求在高于和/或低于基頻BF的多個頻率上的相位距離為90°。從現(xiàn)有技術(shù)可知，圖1所示的電路裝置1被實(shí)現(xiàn)為使兩個頻率上相移為90°。圖17示出了相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)。第一全通濾波器AP1的截止頻率f90被移向較低的頻率，而第二全通濾波器AP2的截止頻率f90被移向較高的頻率。利用如圖1所示的這種已知電路裝置1，由此對于輸入信號Uin的頻帶內(nèi)的最多兩個頻率可以使兩個輸出信號相移為90°。這種由全通濾波器構(gòu)成的電路裝置1的優(yōu)點(diǎn)是兩個輸出信號Uout1和Uout2具有與輸入信號Uin相同的振幅，即Uout1與Uout2之間沒有振幅差。
現(xiàn)有技術(shù)還給出了一種如圖2所示的電路裝置。在這種安排中，輸入信號Uin也是被加到兩個支路的分支點(diǎn)Z處。一個支路包括一個截止頻率f45與基頻BF相應(yīng)的低通濾波器TP3，而另一個支路包括一個加法器A1。加法器A1的第一輸入信號為Uin，第二輸入信號為來自第一支路的低通濾波器TP3的反相輸出信號。Uout1為低通濾波器TP3的輸出信號，而Uout2為加法器A1的輸出信號。在此電路裝置2中，Δ_對于Uin的所有頻率都為90°。
Uout1=TP3*Uin=1(1+jωc)*Uin---(1)]]>Uout2=(1-TP3)*Uin=(1-11+jωc)*Uin=jωc(1+jωc)*Uin---(2)]]>其中ω＝2πfc＝R3*C3對于同樣的分母，式(1)的分子是純實(shí)數(shù)，而式(2)的分子是純虛數(shù)。
然而，電路裝置2的振幅特性表現(xiàn)得如圖18所示。在此電路裝置2中，兩個輸出信號只是在Uin的頻率精確地為與低通濾波器的截止頻率f45相應(yīng)的基頻BF時才具有相同的振幅。然而，對于隨后的使用來說，振幅相互無偏差或至少偏差得最小可能是很重要的。如果假設(shè)微小的振幅差是可以接受的，圖2所示的電路裝置2就產(chǎn)生一個高于和低于基頻BF的給定頻率范圍。圖18示出了振幅偏差低于6dB的頻帶。對于此電路裝置2來說，得到在100kHz的基頻BF左右的150kHz的帶寬。
圖3示出了作為按照本發(fā)明的解決方案的一個變型的電路裝置3。輸入電壓Uin被加到兩個并行支路的分支點(diǎn)Z處，其中兩個全通濾波器AP1和AP2也是相互并行配置。輸出電壓Uout1通過由全通濾波器AP1的輸出信號減去全通濾波器AP2的輸出信號或者全通濾波器AP1的輸出信號與全通濾波器AP2的反相輸出信號相加(加法器A1)而產(chǎn)生。輸出電壓Uout2通過第二支路內(nèi)的全通濾波器AP1與全通濾波器AP2的輸出信號相加(加法器A2)而產(chǎn)生。與如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)類似，對于所有頻率都在輸出電壓Uout1與輸出電壓Uout2之間產(chǎn)生90°的相移。然而，從圖19所示的振幅特性可以看到，在寬度與圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)相同的頻帶(即，在該例中為150kHz)內(nèi)振幅偏差較小，只有2dB左右。也就是說，如果所選的可容許的振幅偏差為6dB，頻帶就要寬許多，在所示的情況下為346kHz。
在算術(shù)上，可以證明相位差對于所有輸入頻率都為90°。全通濾波器AP1和AP2可以由以下等式(3)和(4)描述AP1=(1-jωa)(1+jωa)---(3)]]>AP2=(1-jωb)(1+jωb)---(4)]]>其中ω＝2πfa＝R1*C1b＝R2*C2于是，輸出電壓Uout1的等式(5)為Uout1-(AP1-AP2)*Uin=2jω(b-a)(1+jωa)(1+jωb)*Uin---(5)]]>而表示輸出電壓Uout2的等式(6)為Uout2=(AP1+AP2)*Uin=2(1+ωaωb)(1+jωa)(1+jωb)*Uin---(6)]]>
式(5)和(6)滿足證明輸出電壓Uout1和Uout2對于輸入電壓Uin的所有頻率都被彼此相移90°的標(biāo)準(zhǔn)(5)和(6)兩式的分母相等，一個分子(在這里是式(5)的分子)是純虛數(shù)而另一個分子(在這里是式(6)的分子)是純實(shí)數(shù)。將全通濾波器AP1的截止頻率f90優(yōu)先選為低于輸入信號Uin的基頻BF，而將全通濾波器AP2的截止頻率f90優(yōu)先選為高于基頻BF。對于基頻被選為100kHz的這個實(shí)施例，有利的是將這兩個全通濾波器實(shí)現(xiàn)成全通濾波器AP1的截止頻率f90為41.4kHz而全通濾波器AP2的截止頻率f90為242kHz。
圖19示出了這個電路裝置的振幅特性。
圖4示出了作為按照本發(fā)明的解決方案的另一個變型的電路裝置4。輸入信號Uin也是被加到兩個支路的分支點(diǎn)Z處。低通濾波器TP1和高通濾波器HP2被相互并行地配置在第一支路內(nèi)，它們的輸出信號通過加法器A1合并，而高通濾波器HP2的輸出信號事先被反相。也就是說，輸出信號Uout1通過將低通濾波器TP1的輸出信號減去高通濾波器HP2的輸出信號而產(chǎn)生。低通濾波器TP1和低通濾波器TP2被相互并行地配置在第二支路內(nèi)。輸出信號Uout2通過將低通濾波器TP1的輸出信號減去低通濾波器TP2的輸出信號(加法器A2)而產(chǎn)生。也就是說，低通濾波器TP1和TP2的輸出信號通過加法器被合并，而低通濾波器TP2的輸出信號是事先經(jīng)反相的。在按照本發(fā)明的這種解決方案中，輸出信號之間的振幅差等于圖3所示的解決方案中的振幅差。圖19示出了這個電路裝置的振幅特性。同樣地，在算術(shù)上給出了對于輸入信號Uin的所有頻率輸出信號Uout1與Uout2都被相移90°的證明。相應(yīng)地，所述濾波器的定義如下TP1=1(1+jωa)---(7)]]>TP2=1(1-jωb)---(8)]]>HP2=1(1+jωb)---(9)]]>其中
ω＝2πfa＝R1*C1b＝R2*C2對于輸出信號Uout1得到下面的等式(10)Uout=(TP1-HP2)*Uin=(1+ωaωb)(1+jωa)(1+jωb)*Uin---(10)]]>輸出信號Uout2由下式(11)描述Uout2=(TP1-TP2)*Uin=jω(b-a)(1+jωa)(1+jωb)*Uin---(11)]]>對于按照本發(fā)明的這種解決方案，式(10)和(11)也表明滿足輸出信號Uout1與Uout2之間有恒定相移的標(biāo)準(zhǔn)式(10)與式(11)的分母相等，一個分子為純實(shí)數(shù)(式(10))，而另一個分子為純虛數(shù)(式(11))。
圖5示出了作為按照本發(fā)明的解決方案的另一個變型的電路裝置5。這個電路裝置5的優(yōu)點(diǎn)是只使用都具有相同的截止頻率的濾波器。這使得實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的這個電路裝置比較簡單。它還有另外一個優(yōu)點(diǎn)，所用的只有三個濾波器，因此節(jié)約了電路板上或集成電路內(nèi)的空間。輸入電壓Uin被加到只由一個全通濾波器AP3構(gòu)成的第一支路上，全通濾波器AP3具有與基頻BF相應(yīng)的截止頻率f90，而它的輸出信號直接就是輸出信號Uout1。此外，輸入信號Uin還被加到第二支路上，第二支路包括次序任意的相串聯(lián)的截止頻率f45與基頻BF相同的高通濾波器HP3、截止頻率f45與基頻BF相同的低通濾波器TP3和放大器單元V1。放大器單元V1的A值≥2。相關(guān)的輸出信號Uout1和Uout2的振幅特性示于圖20。由最大可容許的高、低端振幅差為6dB確定的頻帶在這個實(shí)施例中也為346kHz。
對于圖5所示的電路5安排，輸出信號Uout1、Uout2的等式(15)、(16)以及各濾波器如下
AP3=(1-jωc)(1+jωc)---(12)]]>HP3=jωc(1+jωc)---(13)]]>TP3=1(1+jωc)---(14)]]>其中c＝R3*C31Uout1=AP3*Uin=(1+ωcωc)(1+jωc)(1+jωc)*Uin---(15)]]>Uout2=2*TP3*HP3*Uin=2jωc(1+jωc)(1+jωc)*Uin]]>對于A＝2 (16)圖20示出了相應(yīng)的振幅特性。
圖6所示的按照本發(fā)明的電路裝置6是根據(jù)式(15)和(16)得出的，其中式(15)中的全通濾波器AP3被替換為12*AP3=-0.5+TP3---(17)]]>輸入信號Uin也是被加在兩個支路的分支點(diǎn)Z處。在一個支路內(nèi)配置有串聯(lián)的低通濾波器TP3和高通濾波器HP3以及放大器單元V3。低通濾波器TP3和高通濾波器HP3具有相同的與基頻BF相同的截止頻率f45。低通濾波器TP3的輸出信號還被分接并施加到第一支路內(nèi)的加法器A1。在另一個支路內(nèi)的加法器A1之前配置有放大器單元V2。
對于V3的增益A＝1的情況，輸出電壓Uout1和Uout2的等式(18)和(19)為Uout1=(-0.5+TP3)*Uin=(1+ωcωc)2(1+jωc)(1+jωc)*Uin---(18)]]>
Uout2=TP3*HP3*Uin=jωc(1+jωc)(1+jωc)*Uin---(19)]]>在按照本發(fā)明的這個電路裝置6中，也滿足相移恒定為90°的標(biāo)準(zhǔn)，即兩式的分母相等，一個分子為純實(shí)數(shù)(式(18))，而另一個分子為純虛數(shù)(式(19))。圖20示出了這個電路裝置的振幅特性。
圖7所示的按照本發(fā)明的電路裝置7是根據(jù)圖4所示的電路裝置得出的，其中高通濾波器HP2被替換為下式(20)HP2＝1-TP2(20)在這個變型中，輸入信號被加到三個并行支路上。一個支路包括截止頻率f45低于基頻BF的低通濾波器TP1，而另一個支路包括截止頻率f45高于基頻BF的低通濾波器TP2。加法器A1被配置在低通濾波器TP1后，它還被饋有低通濾波器TP2的反相輸出信號，而它的輸出信號被加到放大器單元V3。此放大器單元V3的輸出信號是這個電路裝置的一個輸出信號，而這個電路裝置的另一個輸出信號由被饋有低通濾波器TP1的輸出信號、低通濾波器TP2的輸出信號和反相的輸入信號Uin這三個輸入信號的加法器A2形成。
圖7中的輸出信號Uout1和Uout2可由下式得出Uout1=(TP1-HP2)*Uin=(TP1-(1-TP2))*Uin=(1+ωaωb)(1-jωa)(1+jωb)*Uin---(21)=(10)]]>Uout2=(TP1-TP2)*Uin=jω(b-a)(1+jωa)(1+jωb)*Uin---(22)=(11)]]>可以清楚地看到，經(jīng)變換后，式(21)和(22)與圖4中的式(10)和(11)相同(振幅特性如圖19所示)。因此對于圖7所示的按照本發(fā)明的這個電路裝置，也滿足相移恒定為90°的標(biāo)準(zhǔn)。
圖8至14涉及移相的電路裝置，其中與前幾個圖相比，去掉了分支點(diǎn)Z，而兩個并行支路分別被饋有已經(jīng)被彼此相移的輸入信號，因?yàn)橄辔徊畹闹凳?0°。這意味著Uin0和Uin90是頻率相同、振幅相同而相位不同的兩個信號。這類信號可以例如如圖8所示在將RF接收信號向下變頻到較低的中頻時產(chǎn)生。RF接收信號URF被加到第一混頻器級MS1的輸入端。此外，這個混頻器級還接收同相的振蕩器信號，通過相乘形成輸出信號Uin0。Uin0具有與所接收的信號相同的調(diào)制但是具有較低的中頻ZF。第二支路包括第二混頻器級MS2，除了輸入信號URF之外第二混頻器級MS2還接收具有相同的振蕩器頻率但被相移90°的振蕩器信號。輸出信號Uin90是通過相乘形成的，并同樣具有與所接收的信號URF相同的調(diào)制但是具有較低的中頻ZF。這兩個混頻器級后的相位差始終為90°，與接收信號的頻率無關(guān)。振幅保持不變，并且對于Uin0和Uin90是相同的。這是由于在相應(yīng)的混頻器級中乘的是正弦和余弦信號。
這個相位差是用以下方式形成的對于Uin0＝|Uin0|cos_和Uin90＝|Uin90|sin_Uin90相對Uin0相移了-90°。
對于Uin0＝|Uin0|cos_和Uin90＝|Uin90|sin(-_)Uin90相對Uin0相移了+90°。
已經(jīng)被相移90°的輸入信號Uin0和Uin90在這些圖所示的電路裝置內(nèi)再被相移90°，從而得到彼此被相移180°的輸出信號Uout3和Uout4。這兩個輸出信號相對Uin、Uin0或Uin90的相位并不重要。它們由加法器或減法器合并，并形成鏡像抑制電路的輸出信號Uout。Uout與經(jīng)放大的Uin(見圖15)或經(jīng)消隱的Uin(見圖21或22)相應(yīng)，這取決于所執(zhí)行的是相加還是相減以及Uin90相對Uin0相移了正90°還是負(fù)90°。
圖8示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的如圖1所示的移相電路裝置1的一種應(yīng)用。在圖8所示的電路裝置8中，輸入信號VRF被加到兩個支路的分支點(diǎn)Z處，其中它最初與振蕩器信號sin(ω0t)、cos(ω0t)混頻。如參照圖1所述，電路裝置8的缺點(diǎn)是只能對于一個或最多兩個中頻ZF產(chǎn)生相位差180°的輸出信號Uout3和Uout4。見圖16和17。
圖9示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的如圖2所示的電路裝置2的一種應(yīng)用。如參照圖2所述，圖9所示的電路裝置9對于所有中頻率ZF都產(chǎn)生相移180°的信號Uout3和Uout4，但振幅與輸入信號相比受到強(qiáng)烈衰減，并且對于Uout3和Uout4只有在基頻BF上才同樣大。輸出信號的等式(23)和(24)類似于式(1)和(2)Uout3=TP3*Uin0=1(1+jωc)*Uin0---(23)]]>Uout4=HP3*Uin90=jωc(1+jωc)*Uin90---(24)]]>理想的鏡像抑制的標(biāo)準(zhǔn)為Uout3和Uout4具有相同的振幅和彼此180°的相移。由于Uin0和Uin90已經(jīng)彼此相對相移了90°，而式(23)的分子為純實(shí)數(shù)且式(24)的分子為純虛數(shù)，因此在相同的分母的情況下滿足Δ_＝180°的標(biāo)準(zhǔn)。然而，只有一次實(shí)現(xiàn)了振幅的相等，如圖18的振幅特性所示。
如果按照圖2和3的移相電路裝置2、3是一個按照圖8和9的鏡像抑制電路8、9的一部分，則只有一個鏡像頻率而不是整個鏡像頻帶得到抑制。轉(zhuǎn)移函數(shù)在圖21中以虛線示出。
圖10示出了如圖3所示的按照本發(fā)明的解決方案在鏡像頻率抑制電路10中的應(yīng)用。電路裝置3的分支點(diǎn)Z在這個圖中已被去掉。輸入信號Uin0現(xiàn)在被饋給上支路并被加到分支點(diǎn)X處，而輸入信號Uin90被饋給下支路并被加到放大器單元V3，隨后被加到分支點(diǎn)Y處。
輸出電壓的表示式(25)和(26)類似于式(5)和(6)Uout3=(AP1-AP2)*Uin0=2jω(b-a)(1+jωa)(1+jωb)*Uin0---(25)≈2*(11)]]>Uout4=(AP1+AP2)*Uin90=2(1+ωaωb)(1+jωa)(1+jωb)*Uin90---(26)≈2*(10)]]>相應(yīng)振幅特性也示于圖19。
同樣地在按照圖8或9的現(xiàn)有技術(shù)中，輸出信號Uout3和Uout4分別由加法器A3或減法器合并。等式(27)描述了輸出信號UoutUout＝Uout3[Gl.(25)]±Uout4[Gl.(26)]＝Uin0(AP1-AP2)±Uin90(AP1+AP2) (27)輸出信號的轉(zhuǎn)移函數(shù)與圖15所示或圖21中的實(shí)線曲線所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)相對應(yīng)，取決于Uin0與Uin90之間相位差Δ_的符號。
圖11示出了在如圖4所示的按照本發(fā)明的解決方案的一個應(yīng)用中的電路裝置11。對于信號Uin0、Uin90和Uout，情況與圖10中的相同。對于放大器單元V3的增益A＝1的情況，輸出信號Uout3和Uout4的等式(28)和(29)類似于圖4Uout3=(TP1-HP2)*Uin0=(1-ωaωb)(1+jωa)(1+jωb)*Uin0---(28)≈(10)]]>Uout4=(TP1-TP2)*Uin90=jω(b-a)(1+jωa)(1+jωb)*Uin90---(29)≈(11)]]>圖19示出了圖3和4的Uout1和Uout2以及圖11的Uout3和Uout4的振幅特性。
輸出信號Uout的等式(30)為Uout＝Uout3[Gl.(28)]±Uout4[Gl.(29)]＝Uin0(TP1-HP2)±Uin90(TP1-TP2) (30)轉(zhuǎn)移函數(shù)與圖22或圖15一致，取決于加法器A3的符號。
圖12所示的電路裝置12在圖11中的高通濾波器HP2由式(31)所替換時得出HP2＝1-TP2(31)對于放大器單元V3的增益A＝1的情況，輸出電壓Uout的等式(32)為Uout＝Uout3±Uout4＝Uin0(TP1-HP2)±Uin90(TP1-TP2) (32)＝Uin0(TP1-(1-TP2)±Uin90(TP1-TP2)＝TP1(Uin0±Uin90)+TP2(Uin0_Uin90)-Uin0轉(zhuǎn)移函數(shù)與圖15或圖21有關(guān)，同樣取決于加法器A3的符號。在這個變型中Uout3和Uout4不能被分接。
在圖13中，圖5所示的電路裝置5被用作鏡像頻率抑制電路13。同樣，輸入信號Uin0被饋給一個支路，而輸入信號Uin90被饋給另一個支路。如上所述，輸出信號Uout通過對Uout3和Uout4進(jìn)行相加或相減而形成。與式(15)和(16)類似，式(33)和(34)描述對于放大器單元V1的增益A＝2的輸出信號Uout3和Uout4Uout3=AP3*Uin0=(1+ωcωc)(1+jωc)(1+jωc)*Uin0---(33)≈(15)]]>Uout4=2*TP3*HP3*Uin90=2jωc(1+jωc)(1+jωc)*(Uin90)---(34)≈(16)]]>相應(yīng)的振幅特性示于圖20。
輸出信號Uout的等式(35)為Uout＝AP3*Uin0±2*HP3*TP3*Uin90(35)轉(zhuǎn)移函數(shù)對于A＝2示于圖15和圖21而對于A＞2示于圖22，這取決于加法器的符號。
圖13所示的裝置由具有相同的截止頻率的濾波器構(gòu)成，以便獲得與其他電路裝置相比的優(yōu)點(diǎn)，即可以以更高的精度集成在更小的表面上。
圖14在式(35)中的全通濾波器AP3由等式(36)替換時得出。
AP3＝2*TP3-1 (36)這得到了對于放大器單元V3的增益A＝1和放大器單元V4的增益A＝0.5的輸出電壓的等式(37)Uout＝TP3*(2*Uin0±2*HP3*Uin90)-Uin0(37)由于由電阻構(gòu)成的分壓器可以比放大器單元更容易實(shí)現(xiàn)且成本也較低，因此將式(37)除以2，從而按照式(38)得到圖14所示的電路裝置14。
12Uout=TP3*(Uin0±HP3×Uin90)-12Uin0---(38)]]>輸入信號的調(diào)制保持不變。對于A＝1的轉(zhuǎn)移函數(shù)得到圖15和圖21中實(shí)線曲線所示的特性，而對于A＞1得到圖22所示的特性，這取決于加法器A2的符號。與圖8所示的使用了兩個截止頻率不同的全通濾波器的現(xiàn)有技術(shù)相比，圖14所示的按照本發(fā)明的實(shí)施例因?yàn)槠涓咄V波器和低通濾波器的截止頻率相同因此作為電路更容易實(shí)現(xiàn)。圖14所示的裝置可以以更高的精度集成在一個更小的表面上。
圖15的曲線圖示出了輸出信號與經(jīng)向下變頻的輸入信號相比的放大的情況下的轉(zhuǎn)移函數(shù)。增益相對于頻率以dB形式示出。所示曲線的等式(39)通常為|A|=|Uout||Uin0|=|Uout||Uin90|---(39)]]>這是對于Δα＝+90°。
在這個實(shí)施例中所選的100kHz基頻形成從10kHz左右到1MHz左右的頻帶的中心。
圖15的曲線圖與圖10、11、12、13和14所示的電路裝置有關(guān)。
圖16的曲線圖示出了如按照圖1所采用的截止頻率f90為41.4kHz的全通濾波器AP1和截止頻率f90為242kHz的全通濾波器AP2的相位變化情況。此外，也示出了相位差Δf＝AP1-AP2(40)可以清楚地看到，只有對于一個100kHz的頻率相位差的值為90°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，圖16表明圖1和8所示電路裝置的相位差不是對頻率不變的。
圖17的曲線圖示出了在按照圖1的現(xiàn)有技術(shù)中如何得到相位差為90°的兩個頻率。這是通過將全通濾波器AP1的截止頻率f90選得比圖16中的低而將全通濾波器AP2的截止頻率f90選得稍高而實(shí)現(xiàn)的。在該移相電路裝置是鏡像頻率抑制電路的一部分時，相位差為90°的頻率是很重要的，因?yàn)橹挥性谶@些頻率上干擾信號才被消隱。在相位差高于或低于該值的頻率處，只有衰減。圖21的曲線圖以dB形式示出了對于頻率的抑制情況。虛線所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)與圖9有關(guān)，而實(shí)線所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)與圖8有關(guān)?？梢郧宄乜吹?，在所選例子中在頻率為100kHz處實(shí)現(xiàn)了消隱。高于和低于這個頻率，衰減較小，而具有全通濾波器的電路裝置(實(shí)線)可以實(shí)現(xiàn)較好的衰減。圖22的曲線示出了如圖17所示安排的轉(zhuǎn)移函數(shù)。實(shí)踐證明，衰減超過28dB就足夠了。就所示的函數(shù)來說，這意味著可以充分抑制掉70kHz左右到130kHz左右的頻帶。
鏡像抑制電路例如可用于無線電接收機(jī)。在這種情況下，所接收信號不是由單個接收頻率而是由一個頻帶構(gòu)成的。在混頻器級內(nèi)產(chǎn)生一個鏡像頻帶，其與所接收的有用頻帶一致?？紤]到這種情況，如圖21的曲線所示的抑制并不合適，該抑制應(yīng)盡可能具有圖22所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)的變型。
在圖18所示的曲線中，示出了如圖9和圖2(其中HP被代替為函數(shù)(1-TP))所示的現(xiàn)有技術(shù)的電路裝置的相對于頻率(Hz)的振幅特性(dB)。實(shí)線與低通濾波器有關(guān)，而虛線與高通濾波器有關(guān)。根據(jù)這些例子，振幅特性的等式(41)和(42)于是為|A(TP)|=|Uout1Uin|=|Uout3Uin0|---(41)]]>|A(HP)|=|Uout2Uin|=|Uout4Uin90|---(42)]]>可以清楚地看到，兩個振幅只有一個交點(diǎn)，即在被選作例子的100kHz的基頻處。對于6dB的振幅差，在這個例子中可以得到所標(biāo)的50kHz到200kHz的頻帶。
在圖19所示的曲線中，示出了如圖3、4、7、10和11所示的按照本發(fā)明的電路裝置的相對于頻率(Hz)的振幅特性(dB)。這兩個振幅特性在100kHz的基頻處也是相等的。然而，其差別是6dB的振幅差所產(chǎn)生的頻帶比較寬，在這個例子中可以得到27kHz左右到373kHz左右的頻帶。等式(43)和(44)描述了這種電路裝置的上、下支路的衰減|A(1st branch)|=|Uout1Uin|=|Uout3Uin0|---(43)]]>|A(2nd branch)|=|Uout2Uin|=|Uout4Uin90|---(44)]]>圖20的曲線示出了如圖5、6和13所示的按照本發(fā)明的電路裝置的相對于頻率(Hz)的振幅特性(dB)。振幅相等也是出現(xiàn)在所選的100kHz的基頻處。由6dB振幅差限定的頻帶寬度如圖19所示，即從27kHz左右到373kHz左右。
圖21示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)移函數(shù)的曲線|A|=|UoutUin0|=|UoutUin90|---(45)]]>這是對于Δα＝-90°
該函數(shù)只有一個消隱點(diǎn)。這個消隱點(diǎn)也稱為凹陷(notch)，出現(xiàn)在Uout3和Uout4的振幅相等處。虛線所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)相應(yīng)于圖9中的Uout，即相應(yīng)于具有截止頻率相同的一個高通濾波器和一個低通濾波器的現(xiàn)有技術(shù)。實(shí)線所示的轉(zhuǎn)移函數(shù)相應(yīng)于圖8所示的輸出信號Uout，即相應(yīng)于具有兩個全通濾波器的電路裝置。在將抑制假設(shè)為應(yīng)該至少為-28dB時，對于采用高通/低通濾波器裝置的鏡像抑制來說只得到較窄的一段頻帶。對于按照現(xiàn)有技術(shù)的采用全通濾波器的電路裝置來說，得到一個從70kHz到120kHz左右(即50kHz左右寬)的頻帶，圖22示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的采用具有兩個凹陷的轉(zhuǎn)移函數(shù)的曲線。這兩個凹陷被移至基頻的上下兩側(cè)。在中間，轉(zhuǎn)移函數(shù)增大。當(dāng)然，它仍然保持在低于被證明是實(shí)際實(shí)施例的極限值的-28dB的值處。上面已經(jīng)描述了這個轉(zhuǎn)移函數(shù)的等式(45)。圖22的曲線與下列電路裝置有關(guān)圖10所示電路裝置在V3的增益A＞1的情況、圖11所示電路裝置在V3的增益A＞1的情況、圖12所示電路裝置在V3的增益A＞1的情況、圖13所示電路裝置在V1的增益A＞2的情況和圖14所示電路裝置在V3的增益A＞1的情況。
圖23為對兩個彼此相移的信號進(jìn)行振幅匹配的方框圖。相位差優(yōu)選地是90°或180°。振幅匹配通過只測量一個信號而不加改變地提供這個信號以及測量和控制另一個信號來實(shí)現(xiàn)。對兩個振幅的振幅值進(jìn)行匹配，以使它們的差非常小甚至基本上為0。這個方框圖例如可以用于如圖2至7所示的移相電路裝置。移相器的兩個輸出信號Uout1和Uout2在這種情況下是兩個彼此相移90°的信號。由于圖23所示的振幅匹配，支路中的由使用濾波器而產(chǎn)生的振幅偏差可以得到準(zhǔn)補(bǔ)償。例如，在一個支路內(nèi)由衰減引起的振幅偏差是由于使用了高通濾波器或低通濾波器或者兩個并行安排的截止頻率不同的全通濾波器。因此，振幅偏差出現(xiàn)在例如按照圖2至7所示的的移相器內(nèi)。然而，圖23所示的電路裝置也可以用來改善如圖9、10、11和13所示的電路裝置的鏡像頻率抑制。在這種情況下，兩個相移180°的輸入信號是來自鏡像頻率抑制電路的信號Uout3和Uout4。在用于Uout的加法器是準(zhǔn)獨(dú)立的時，Uout3和Uout4可以被分接。兩個信號(Uout1和Uout2或者Uout3和Uout4)首先在整流器R1、R2內(nèi)被整流，再通過加法器以信號U5減去信號U4的方式將兩個輸出信號U5和U4合并。加法器的輸出信號U1被加到積分器I。由于被相互比較的兩個信號通常只有微小的振幅差別，因此U1通常較小。積分器包括一個截止頻率極低(基本上為0)的、在頻率0Hz附近增益很高的低通濾波器。積分器I使U1免受信號變化部分的影響。整流器R1和R2、加法器和積分器I準(zhǔn)形成兩個信號的振幅差的平均值。于是，積分器的輸出信號U2就是振幅差的度量，并被與基準(zhǔn)電壓U0相比較。振幅差的這一度量與基準(zhǔn)信號一起形成了對配置在一個信號路徑內(nèi)的控制元件、混頻器或乘法器的控制值。如果控制元件如圖23所示的實(shí)施例那樣被配置在Uout2或Uout4的路徑內(nèi)，這個控制值就可以分別增大或減小信號Uout2或Uout4，即可以重調(diào)信號直到它分別達(dá)到與Uout1或Uout3相同的值。
優(yōu)選的是，這種電路裝置可與按照本發(fā)明的移相電路裝置或鏡像頻率抑制電路裝置結(jié)合使用，因?yàn)樵谶@種情況下的重調(diào)要比在現(xiàn)有技術(shù)中的少。圖23所示的電路裝置比較簡單，并可以在一個小表面上以比較精確的方式實(shí)現(xiàn)，因此成本也低。
權(quán)利要求
1.一種從一個輸入信號Uin產(chǎn)生兩個相移90°的輸出信號Uout1和Uout2的電路裝置，其中輸入信號Uin具有基頻BF并通過一個分支點(diǎn)提供到兩個并行支路上，一個截止頻率f90低于基頻BF的第一全通濾波器AP1被配置在第一支路內(nèi)，而一個截止頻率f90高于基頻BF的第二全通濾波器AP2被配置在第二支路內(nèi)，所述電路的特征是一個截止頻率f90高于基頻BF的第二全通濾波器被與第一全通濾波器AP1并行配置在第一支路內(nèi)，而這兩個并行子支路通過一個加法器或減法器而被合并，這個加法器或減法器的輸出信號為Uout1；以及一個截止頻率f90低于基頻BF的第二全通濾波器被與第一全通濾波器AP2并行配置在第二支路內(nèi)，而這兩個并行子支路通過一個加法器而被合并，這個加法器的輸出信號為Uout2。
2.一種如在權(quán)利要求1中所要求的電路裝置，其特征是所述與第一全通濾波器AP1并行配置在第一支路內(nèi)的全通濾波器具有與配置在第二支路內(nèi)的全通濾波器AP2相同的類型。
3.一種如在權(quán)利要求1或2中所要求的電路裝置，其特征是所述與全通濾波器AP2并行配置在第二支路內(nèi)的全通濾波器具有與全通濾波器AP1相同的類型。
4.一種從一個輸入信號Uin產(chǎn)生出兩個相移90°的輸出信號Uout1和Uout2的電路裝置，其中輸入信號Uin具有一個基頻BF并通過一個分支點(diǎn)被提供到兩個并行支路上，所述電路的特征是一個截止頻率f45低于基頻BF的低通濾波器TP1和一個截止頻率f45高于基頻BF的高通濾波器HP2被相互并行地配置在第一支路內(nèi)，低通濾波器TP1和高通濾波器HP2的輸出通過一個加法器/減法器而被合并，這個加法器/減法器的輸出信號與Uout1相應(yīng)；以及一個截止頻率與第一支路內(nèi)的相同的低通濾波器TP1與一個截止頻率f45與第一支路的高通濾波器HP2相同的低通濾波器TP2被并行配置在第二支路內(nèi)，這兩個輸出通過一個加法器/減法器而被合并，這個加法器/減法器的輸出信號與Uout1相應(yīng)。
5.一種從一個輸入信號Uin產(chǎn)生出兩個相移90°的輸出信號Uout1和Uout2的電路裝置，其中輸入信號Uin具有一個基頻BF并通過一個分支點(diǎn)被提供到兩個并行支路上，所述電路的特征是一個截止頻率f90與基頻BF相應(yīng)并且輸出信號與Uout1相應(yīng)的全通濾波器AP被配置在第一支路內(nèi)；以及一個截止頻率f45與基頻BF相應(yīng)的高通濾波器HP、一個截止頻率f45與基頻BF相同的低通濾波器TP、以及一個放大器單元V1被串聯(lián)地配置在第二支路內(nèi)，該放大器單元的輸出信號為Uout2。
6.一種從一個輸入信號Uin產(chǎn)生出兩個相移90°的輸出信號Uout1和Uout2的電路裝置，其中輸入信號Uin具有一個基頻BF并通過一個分支點(diǎn)被提供到兩個并行支路上，所述電路的特征是一個截止頻率f45與基頻BF相應(yīng)的低通濾波器TP、一個截止頻率f45與基頻BF相應(yīng)的高通濾波器HP、以及一個放大器單元V3被串聯(lián)地配置在第二支路內(nèi)，其中放大器單元的輸出信號為Uout2；以及第一支路包括一個加法器，它的一個輸入信號由一個配置在第一支路內(nèi)的放大器單元V2形成而它的另一個輸入信號與第二支路的低通濾波器的輸出信號相應(yīng)，這個加法器的輸出信號為Uout2。
7.一種從一個輸入信號Uin產(chǎn)生出兩個相移90°的輸出信號Uout1和Uout2的電路裝置，其中輸入信號Uin具有一個基頻BF并通過一個分支點(diǎn)被提供到兩個并行支路上，所述電路的特征是一個截止頻率f45低于基頻BF的第一低通濾波器TP1、一個第一加法器A1、以及一個放大器單元V3被串聯(lián)地配置在第一支路內(nèi)，其中放大器單元V3的輸出信號為Uout1；一個截止頻率f45高于基頻BF的低通濾波器TP2和一個第二加法器A2被串聯(lián)地配置在第二支路內(nèi)，其中第二加法器A2的輸出信號為Uout2；第一加法器A1的第二輸入信號是第二支路的低通濾波器TP2的輸出信號；以及第二加法器A2的第二輸入信號是第一支路的低通濾波器TP1的輸出信號，第三輸入信號是反相的輸入信號Uin。
8.一種抑制鏡像頻率的電路裝置，其中兩個輸入信號Uin0和Uin90具有相同的中頻ZF、相同的振幅、以及Δα＝90°的相位差，它們被分別提供到一個支路，其中一個截止頻率f90低于中頻ZF的全通濾波器AP1被配置在Uin0被提供到的第一支路內(nèi)，而一個截止頻率f90高于中頻ZF的全通濾波器AP2被配置在Uin90被提供到的第二支路內(nèi)，所述電路的特征是一個第二全通濾波器被與全通濾波器AP1并行配置在第一支路內(nèi)，第一支路的這兩個全通濾波器的輸出信號通過一個第一加法器A1而被合并；一個第二全通濾波器被與全通濾波器AP2并行配置在第二支路內(nèi)，第二支路的這兩個全通濾波器的輸出被提供到一個第二加法器A2；以及兩個加法器A1和A2的輸出信號又通過另一個加法器而被合并。
9.一種如在權(quán)利要求8中所要求的電路裝置，其特征是一個放大器單元V3被配置在第二支路內(nèi)的分支點(diǎn)之前。
10.一種如在權(quán)利要求8或9中所要求的電路裝置，其特征是所述第一支路內(nèi)的第二全通濾波器具有與第二支路內(nèi)的全通濾波器AP2相同的類型；以及所述第二支路內(nèi)的第二全通濾波器具有與第一支路內(nèi)的全通濾波器AP1相同的類型。
11.一種抑制鏡像頻率的電路裝置，其中兩個輸入信號Uin0和Uin90具有相同的中頻ZF、相同的振幅、以及Δα＝90°的相位差，它們被分別提供到一個支路，其中Uin0被提供到第一支路而Uin90被提供到第二支路，所述電路的特征是一個截止頻率f90低于中頻ZF的低通濾波器TP1與一個截止頻率f45高于中頻ZF的高通濾波器HP2被并行配置在第一支路內(nèi)，低通濾波器的輸出和高通濾波器的輸出通過一個加法器/減法器而被合并，這個加法器/減法器的輸出信號再被提供給一個較寬的加法器/減法器；以及一個截止頻率f45低于中頻ZF的低通濾波器TP1與一個截止頻率f45高于中頻ZF的低通濾波器TP2被并行配置在第二支路內(nèi)，這兩個低通濾波器的輸出信號通過一個加法器/減法器而被合并，這個加法器/減法器的輸出信號形成加法器/減法器A3的第二輸入信號，而A3的輸出信號為Uout。
12.一種如在權(quán)利要求11中所要求的電路裝置，其特征是一個放大器單元V3被配置在第二支路內(nèi)的分支點(diǎn)之前。
13.一種抑制鏡像頻率的電路裝置，其中兩個輸入信號Uin0和Uin90具有相同的中頻ZF、相同的振幅、以及Δα＝90°的相位差，它們被分別提供到一個支路，其中Uin0被提供到第一支路而Uin90被加到第二支路，其特征是一個第一加法器A1和一個截止頻率f90低于中頻ZF的低通濾波器TP1被串聯(lián)地配置在第一支路內(nèi)；一個放大器單元V3、一個第二加法器A2、以及一個截止頻率f45高于中頻ZF的低通濾波器TP2被串聯(lián)地配置在第二支路內(nèi)；第一加法器A1的第二輸入信號是放大器單元V3的輸出信號；第二加法器A2的一個輸入信號是Uin0；以及輸出信號由一個具有三個輸入的加法器形成，其中第一輸入信號是低通濾波器TP1的輸出信號，第二輸入信號是低通濾波器TP2的輸出信號，而第三輸入信號是Uin0。
14.一種抑制鏡像頻率的電路裝置，其中兩個輸入信號Uin0和Uin90具有相同的中頻ZF、相同的振幅、以及Δα＝90°的相位差，它們被分別提供到一個支路，其中Uin0被提供到第一支路而Uin90被提供到第二支路，其特征是一個截止頻率f90與中頻ZF相應(yīng)的、其輸出信號是一個形成所述電路裝置的輸出信號的加法器/減法器的第一輸入信號的全通濾波器AP被配置在第一支路內(nèi)；一個截止頻率f45與中頻ZF相同的高通濾波器HP、一個截止頻率f45與中頻ZF相應(yīng)的低通濾波器TP、以及一個放大器單元V1被串聯(lián)地配置在第二支路內(nèi)；以及放大器單元V1的輸出信號是加法器/減法器的第二輸入信號。
15.一種抑制鏡像頻率的電路裝置，其中兩個輸入信號Uin0和Uin90具有相同的中頻ZF、相同的振幅、以及Δα＝90°的相位差，它們被分別提供到一個支路，其中Uin0被提供到第一支路而Uin90被提供到第二支路，其特征是Uin0在被分支后被提供到一個放大器單元V4和加法器A1；Uin90被提供到一個放大器單元V3，并隨后被提供到一個截止頻率與中頻ZF相應(yīng)的高通濾波器HP，然后通過加法器A1與另一個輸入信號合并；以及所述第一加法器A1的輸出信號被提供給一個截止頻率f45與中頻ZF相應(yīng)的低通濾波器TP，低通濾波器TP的輸出信號是第二加法器A2的一個輸入信號，第二加法器A2的另一個輸入信號是放大器單元V4的輸出信號，所述第二加法器A2形成輸出信號Uout。
16.一種如在以上權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求中所要求的電路裝置，其特征是所述放大器單元V1的增益A≥2。
17.一種如在以上權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求中所要求的電路裝置，其特征是所述放大器單元V2的增益A≥-0.5。
18.一種如在以上權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求中所要求的電路裝置，其特征是所述放大器單元V3的增益A≥1。
19.一種如在以上權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求中所要求的電路裝置，其特征是所述放大器單元V4的增益A＝0.5。
20.一種匹配兩個優(yōu)選地具有相移90°的信號的振幅、特別是如在權(quán)利要求1至7中的任何一個權(quán)利要求中所要求的移相電路裝置的輸出信號Uout1和Uout2的振幅的方法，其特征是把兩個輸出信號Uout1和Uout2分別提供到整流器R1、R2，從而分別產(chǎn)生整流信號U4、U5；以及產(chǎn)生信號U4與U5之差U1并將此差U1提供給一個積分器I。
21.一種如在權(quán)利要求20中所要求保護(hù)的方法，其特征是積分器I產(chǎn)生一個輸出信號U2，它與一個基準(zhǔn)信號U0一起被加到一個加法器，該加法器的輸出信號U0+U2形成一個分別用于輸出信Uout1和Uout2的控制值，這個控制值和輸出信號Uout1和Uout2被提供給一個控制元件、一個混頻器或一個乘法器。
22.一種匹配兩個優(yōu)選地是相移180°的信號的振幅、特別是如在權(quán)利要求8至14中的任何一個權(quán)利要求中所要求保護(hù)的抑制鏡像頻率的電路裝置的輸出信號Uout3和Uout4的振幅的方法，其特征是兩個輸出信號Uout3和Uout4分別被提供到整流器R1、R2，分別產(chǎn)生整流信號U4、U5；以及產(chǎn)生信號U4與U5之差U1并將此差U1提供給一個積分器I。
23.一種如在權(quán)利要求22中所要求的方法，其特征是積分器I產(chǎn)生一個輸出信號U2，它與一個基準(zhǔn)信號U0一起被提供到一個加法器，該加法器的輸出信號U0+U2形成一個分別用于輸入信號Uout3和Uout4的控制值，這個控制值和輸入信號Uout3和Uout4被提供給一個控制元件、一個混頻器或一個乘法器。
24.一種特別用于執(zhí)行如在權(quán)利要求20至23中的任何一個權(quán)利要求中所要求的方法的電路裝置，其特征是所述控制元件、混頻器或乘法器的輸出信號與它的受控輸入信號相應(yīng)。
25.一種特別用于執(zhí)行如在權(quán)利要求20至24中的任何一個權(quán)利要求中所要求的方法的電路裝置，其特征是所述積分器I具有低的截止頻率并在截止頻率附近具有高的增益。
26.在無線電或電視接收機(jī)中使用如在權(quán)利要求11至15、22或23中的任何一個權(quán)利要求中所要求的電路裝置。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種對一個輸入信號進(jìn)行移相、由兩個輸出信號被相移90°的支路構(gòu)成的電路裝置，以及將這種移相器用于抑制鏡像頻率的電路裝置。移相器的兩個支路內(nèi)的各個濾波系統(tǒng)被實(shí)現(xiàn)成使這兩個支路之間的相位差為90°，而與輸入信號的頻率無關(guān)。在鏡像頻率電路內(nèi)，在傳輸期間一個頻帶被放大或消隱。基頻BF構(gòu)成頻帶的中心。在按照本發(fā)明的解決方案中振幅差較小。在兩個相移90°的信號的振幅匹配或基本上均衡時振幅差可以得到改善。通過將兩個信號整流后相減來執(zhí)行匹配。所得到的結(jié)果被提供給積分器，積分器的輸出信號與基準(zhǔn)信號一起構(gòu)成控制值。這使鏡像頻率可以基本上理想地得到抑制。這種電路裝置可用于無線電或電視接收機(jī)。
文檔編號H03H7/21GK1643778SQ03806875
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月26日
發(fā)明者B·迪克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司