[發明專利]一種任意功分比的差分信號功率測量電路

有效

• 申請號: 202110553867.X
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113364533B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 王鐘葆;祝子輝;趙世朋;劉宏梅;傅世強;房少軍
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種任意功分比的差分信號功率測量電路，包括：平衡式差分信號輸入端口A、平衡式差分信號輸出端口B、單端信號耦合輸出端口C、六段分支線、四段四分之一波長阻抗變換器、隔離電阻和相位補償線；所述平衡式差分信號輸入端口A包括輸入端口A+和輸入端口A–。本發明所述的任意功分比的差分信號功率測量電路能夠通過預先定義的所需功率比完成電路的設計；能夠實現利用普通單端口功率計完成平衡式差分電路與系統中差分信號的功率測量。此外，還具有差分信號到單端信號的轉換功能、良好的共模抑止特性、理想的輸入輸出阻抗匹配特性、任意功分比等特點。

技術領域

本發明涉及一種功率測量電路，具體涉及一種任意功分比的差分信號功率測量電路。

背景技術

隨著現代無線通信系統的不斷發展，對電磁通信的要求也越來越高，特別是在高靈敏度的網絡中，噪聲干擾對整體系統性能的影響不可忽視。平衡式差分電路與器件不僅可以降低共模信號，而且對噪聲有很強的抗干擾能力，已成為通信系統中的重要組成部分。但是現有的功率檢測儀器，大多為單端信號輸入，對于電路與系統中的平衡式差分信號功率檢測不具有廣泛的適用性。此外，當功率檢測電路插入到系統鏈路中，往往會帶來額外的插損，因此需要測量電路僅僅耦合出很小一部分功率用于功率檢測。但是傳統微帶電路的功分比是通過控制微帶線的特性阻抗實現的，當功分比較大時，存在高阻抗微帶線，其物理實現受到加工限制，可實現的功分比有限。因此，有必要提出一種任意功分比的差分信號功率測量電路。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種任意功分比的差分信號功率測量電路，包括：平衡式差分信號輸入端口A、平衡式差分信號輸出端口B、單端信號耦合輸出端口C、六段分支線、四段四分之一波長阻抗變換器、隔離電阻和相位補償線；

所述平衡式差分信號輸入端口A包括輸入端口A+和輸入端口A–；所述平衡式差分信號輸出端口B包括輸出端口B+和輸出端口B–；

所述六段分支線包括第一分支線、第二分支線、第三分支線、第四分支線、第五分支線和第六分支線；

所述第一分支線、第二分支線、第三分支線、第四分支線、第五分支線和第六分支線依次首尾相連呈閉合的回路；

所述第二分支線、第三分支線、第五分支線和第六分支線的特性阻抗值相等；所述第二分支線和第六分支線的電長度都等于π；所述第三分支線和第五分支線的電長度都等于π/2；所述第一分支線和第四分支線的特性阻抗值相等；設所述第一分支線的電長度為θ₁，則第四分支線的電長度為π-θ₁；

所述四段四分之一波長阻抗變換器包括第一阻抗變換器、第二阻抗變換器、第三阻抗變換器和第四阻抗變換器；所述第一阻抗變換器一端接于第一分支線與第六分支線連接處、另一端與輸入端口A+相連接；所述第二阻抗變換器一端接于第五分支線與第六分支線連接處、另一端與輸入端口A–相連接；所述第三阻抗變換器一端接于第一分支線與第二分支線連接處、另一端與輸出端口B+相連接；所述第四阻抗變換器一端接于第二分支線與第三分支線連接處、另一端與輸出端口B–相連接；

所述隔離電阻一端接于第四分支線與第五分支線連接處、另一端接地；

所述相位補償線一端接于第三分支線與第四分支線連接處、另一端與單端信號耦合輸出端口C相連接。

該任意功分比的差分信號功率測量電路，具有差分信號和單端信號的分路輸出功能，在單端信號耦合輸出端口C接一個普通單端口功率計就能測量出電路的差分信號輸出功率。

通過調整第一分支線(1)的電長度θ₁進行平衡式差分信號輸出端口B和單端信號耦合輸出端口C輸出信號功率比的任意值調整。