[发明专利]移相器和移相方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移相器(phase shifter)和一种移相方法。

背景技术

移相器改变交流(AC)电压或交流电流的相位。移相器在众多的应用中使用。例如，在便携式电话中的移相器对从基站发送的电磁波的相位进行变换，从而提高接收从基站发送的电磁波的接收灵敏度。

为了响应广阔的需求，正在开发各种移相器，其中一些使用模拟信号，另一些使用数字信号。

与使用模拟信号的移相器相关的技术包括专利文献1中所公开的技术。与使用数字信号的移相器相关的技术包括专利文献2中所公开的技术。

专利文献1：英国专利说明书第1527603号

专利文献2：  日本特开平10-150363号公报

发明内容

在现有技术中使用模拟信号的移相器中，采用通过电位计等直接生成用于指定相移量的模拟信号的结构，由于电位计等的模拟特性，因而由电位计等生成的模拟信号的幅值和相位总是不能达到期望的值。因此，关于代表通过使用模拟信号对输入信号进行移相的程度的相移量，可能相对于期望的相移量(即理想值)产生较大误差。

另外，尽管现有技术中使用数字信号的移相器通过将输入信号与相当于上述模拟信号的数字信号数字相乘而对输入信号进行移相，但采用离散值的数字信号与模拟信号不完全一致。因此，现有技术中使用数字信号的移相器对输入信号进行移相的相移量相对于期望的相移量经常产生近似误差(analogous error)。

因此，现有技术中无论使用模拟信号还是使用数字信号的移相器具有会引发误差的内在要素，都不能进行高精度的移相。

因此，通过解决上述问题而完成的本发明提供一种能实现高精度的移相的新的改进的移相器以及新的改进的移相方法。

解决问题的手段

根据本发明的实施例，提供了一种移相器，其包括：第一乘法器单元，其输出通过将输入到第一乘法器单元的输入信号与基于同样输入到第一乘法器单元并定义输入信号的相移量的第一数字控制信号计算出的相乘值相乘而得到的第一输出信号；第二乘法器单元，其输出通过将输入到第二乘法器单元并具有与输入信号的相位正交的相位的正交输入信号与基于同样输入到第二乘法器单元并指定相移量的第二数字控制信号计算出的相乘值相乘而得到的第二输出信号；以及加法器/减法器单元，其对应于指定相移量的第三数字控制信号，通过使用第一输出信号和第二输出信号执行加法或减法运算。

移相器至少包括第一乘法器单元、第二乘法器单元和加法器/减法器单元。要进行移相的输入信号和指定输入信号的相移量的第一数字控制信号所输入的第一乘法器单元，将该输入信号与基于第一数字控制信号计算出的相乘值相乘。由于第一数字控制信号不直接用作与输入信号相乘的相乘值，因此与现有技术中使用数字信号的移相器不同，相乘结果不产生相对于理想值的近似误差。

具有与输入信号的相位正交的相位的正交输入信号和指定输入信号的相移量的第二数字控制信号所输入的第二乘法器单元，将正交输入信号与基于第二数字控制信号计算出的相乘值相乘。正如第一数字控制信号不直接用作第一乘法器单元中的相乘值，第二数字控制信号也不直接用作与正交输入信号相乘的相乘值，因此第二乘法器单元中得到的相乘结果也不产生相对于理想值的近似误差。

与输入信号的相移量对应的第三数字控制信号、从第一乘法器单元输出并表示相乘结果的第一输出信号和从第二乘法器单元输出并表示相乘结果的第二输出信号所输入的加法器/减法器单元，基于该第三数字控制信号，通过使用第一输出信号和第二输出信号执行加法或减法运算。第一输出信号和第二输出信号皆不产生相对于相应的理想值的近似误差。因此，通过使用第一输出信号和第二输出信号执行加法或减法运算而得到的输出信号，即通过对输入信号进行移相而得到的信号，实现了对输入信号移相期望的相移量的很高水平的移相精度。

另外，第一乘法器单元可以包括运算放大器、具有预定的输入电阻值的输入电阻器和基于第一数字控制信号选择特定反馈电阻值的反馈电阻器。在该第一乘法器单元中基于第一数字控制信号计算出的相乘值可以是反馈电阻器的反馈电阻值相对于输入电阻器的输入电阻值的比。

上述第一乘法器单元是包括运算放大器、具有预定的电阻值的输入电阻器和反馈电阻器的差动输入电路。在第一乘法器单元处，通过基于第一数字控制信号选择反馈电阻器的特定电阻值，可以基于第一数字控制信号改变反馈电阻相对于输入电阻的比的值。