用于檢測(cè)調(diào)諧回路的鑒相器分析設(shè)計(jì)

摘要：鑒相器在調(diào)諧回路的檢測(cè)中具有非常重要的作用。分析了二極管平衡鑒相器電路及其相應(yīng)取樣電路的工作原理。針對(duì)該電路的不足，提出了新的解決方案及元器件參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。該方案以乘法器和低通濾波器為鑒相器的核心電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案能方便地調(diào)節(jié)取樣信號(hào)的幅度，能精確地檢測(cè)出失諧電路的失諧狀態(tài)，并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)。
關(guān)鍵詞：鑒相器；調(diào)諧回路；乘法器；低通濾波器

0 引言
功率放大輸出網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)諧回路是否處于準(zhǔn)確的諧振狀態(tài)，這對(duì)整個(gè)發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)將有很大的影響，輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧不好，將嚴(yán)重影響整個(gè)機(jī)器的功率和效率。對(duì)于由電感L、電容C和電阻R串聯(lián)而成的電路而言，回路調(diào)諧是指回路呈純阻性，此時(shí)回路中任一點(diǎn)的電壓與流過此點(diǎn)的電流同相位。鑒相器能將兩個(gè)輸入信號(hào)的相位差變化轉(zhuǎn)化為輸出電壓的變化，可以實(shí)現(xiàn)鑒相的功能，因此可用鑒相器檢測(cè)調(diào)諧回路是否調(diào)諧。鑒相器按其使用類型可分為數(shù)字鑒相器和模擬鑒相器，通常使用的二極管平衡鑒相器即屬于模擬鑒相器，但此鑒相器在實(shí)際使用中存在一些不足，限制了它的使用。本文提出了以乘法器和低通濾波器為鑒相器核心的新的解決方案，有效解決了鑒相器的取樣信號(hào)幅度不易控制問題和鑒相器的鑒相特性不高問題。

1 二極管平衡鑒相器的工作原理及取樣電路
1．1 二極管平衡鑒相器的工作原理
二極管平衡鑒相器的原理如圖1所示。其工作原理如下：兩路電壓信號(hào)V1和V2頻率相同。由于信號(hào)V2在電路中的所處位置，使得加到二極管D1和D2中電壓信號(hào)分別為V2+0．5V1和V2-0．5V1，V1和V2的相位差在0°～180°范圍內(nèi)有等于90°、大于90°和小于90°三種情況。當(dāng)V1和V2的相位差為90°時(shí)，疊加到D1和D2中電壓信號(hào)的模相等，電路輸出電壓差為0 V；當(dāng)V1和V2的相位差大于和小于90°時(shí)，疊加到D1和D2中電壓信號(hào)的模不相等，此時(shí)電路輸出正的或負(fù)的電壓差。其中，電壓差的正負(fù)代表了調(diào)諧的方向，電壓差的大小代表了調(diào)整的距離。

1．2 鑒相器的取樣電路
由以上分析可知，從調(diào)諧回路中引出的兩路電壓信號(hào)的相位差必須成90°，這樣才能保證鑒相器在調(diào)諧時(shí)的靈敏度最高。為從調(diào)諧回路引出兩路電壓信號(hào)，通常采用以下方法，如圖2所示。