一種定向電橋電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種定向電橋電路，包括信號源模塊、電阻R1、電阻R2、電阻R3、被測件Rx，巴倫或共模電感T1和混頻器，信號源模塊包括單端信號源VS和內(nèi)阻Rs，所述電阻Rs一端連接單端信號源VS，電阻Rs另一端分別連接電阻R1和電阻R2，電阻R1另一端分別連接定向電橋的橋臂電阻R3和巴倫或共模電感T1引腳2，巴倫或共模電感T1引腳1分別連接電阻R2另一端和被測組件Rx，巴倫或共模電感T1引腳3分別連接負載RL和混頻器的RFIN-腳，巴倫或共模電感T1引腳4分別連接負載RL另一端和混頻器RFIN+腳。本實用新型專利技術(shù)定向電橋電路對巴倫的要求大大的降低了，體積也減小了，頻率范圍低端可以降低到非常低的頻率，而高端頻率響應(yīng)也大大的提高了，同時成本也降低了。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種電橋電路，具體是一種定向電橋電路。
技術(shù)介紹
定向電橋是射頻微波測量領(lǐng)域的關(guān)鍵電路，比如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀就可能采用定向電橋電路，因此改善定向電橋的性能就成為提高矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)有電路1:圖1是一般的定向電橋的原理示意圖。Rl，R2，R3，Rx，都是電橋臂電阻，其中Rx是待測件，Rs是信號源電阻，RL是輸出的負載電阻。對于一般系統(tǒng)而言，Rl=R2=R3=Rs=RL，例如 50 歐姆系統(tǒng)，通常 Rl=R2=R3=Rs=RL=50 歐。傳統(tǒng)的的定向電橋(如圖2)，一般都是采用這樣一種電路:單端的信號輸入電橋，電橋輸出一個差分信號，然后再米用一個巴倫(balun)將差分信號轉(zhuǎn)換為單端信號。缺點:1.由于巴倫通常采用磁芯，所以頻率很低時，其性能急劇惡化，頻率很高時也受巴倫的性能限制，巴倫本身的平衡度要求也比較高。所以目前改善電路性能的方法主要集中在改進巴倫的性能；2.巴倫的體積尺寸比較大。為了兼顧低頻，巴倫的尺寸一般都比較大，為兼顧頻率高端，制作要求也比很高；3.—般來說，射頻信號需要通過混頻器變換為中頻信號進行處理，而一般性能較好的混頻器均為差分輸入的，因此需要用巴倫再次將單端信號變化為差分信號，電路的體積和復(fù)雜度很高。現(xiàn)有電路2:由于射頻信號一般需要采用混頻器(乘法器)轉(zhuǎn)換為中頻信號進行處理，而混頻器一般是差分輸入的，因此有人將電橋的差分信號直接輸入到射頻輸入阻抗較高的混頻器的差分輸入端口(如圖3所示)。這樣一來，大幅度的簡化了電路結(jié)構(gòu)，省去了巴倫，而且在頻率很低時仍能夠正常使用。這種電路有一個很關(guān)鍵的要求，就是混頻器的輸入阻抗必須比較高。缺點:這種電路有一個問題:定向電橋的輸出負載應(yīng)該是一個理想的差分阻抗，負載兩端對地阻抗應(yīng)該是無限大(即負載應(yīng)該是浮空的)，但是混頻器(乘法器)實際的輸入端對地阻抗是有限的(如圖4所示)。特別是隨著頻率的升高，其對地阻抗也隨之明顯下降。這樣一來，電橋的下面兩個臂的實際阻抗將會是橋臂本身的電阻并聯(lián)上混頻器的輸入阻抗。以圖4為例，橋臂R3的阻抗實際是R3//Rin2，橋臂Rx的阻抗實際是Rx//Rinl。這樣一來，電橋的實際等效電路與理想電路就有明顯的差異了，當混頻器的輸入阻抗降低到一定程度時，就會嚴重影響測量精度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種定向電橋電路，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案:一種定向電橋電路，包括信號源模塊、電阻R1、電阻R2、電阻R3、被測件Rx，巴倫或共模電感和混頻器，信號源模塊包括單端信號源VS和內(nèi)阻Rs，所述電阻Rs —端連接單端信號源VS，電阻Rs另一端分別連接電阻Rl和電阻R2，電阻R1另一端分別連接定向電橋的橋臂電阻R3和巴倫或共模電感T1引腳2，巴倫或共模電感T1引腳1分別連接電阻R2另一端和被測組件Rx，巴倫或共模電感T1引腳3分別連接負載RL和混頻器的RFIN-腳，巴倫或共模電感T1引腳4分別連接負載RL另一端和混頻器RFIN+腳。作為本技術(shù)進一步的方案:所述巴倫或共模電感T1包括磁芯雙線對稱式巴倫和磁感應(yīng)式巴倫共模電感。作為本技術(shù)再進一步的方案:所述混頻器包括模擬乘法器、解調(diào)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是:本技術(shù)定向電橋電路對巴倫的要求大大的降低了，體積也減小了，頻率范圍低端可以降低到非常低的頻率，而高端頻率響應(yīng)也大大的提高了，同時成本也降低了。【附圖說明】圖1是定向電橋的原理示意圖；圖2是傳統(tǒng)的的定向電橋電路圖；圖3是現(xiàn)有的一種電橋電路圖；圖4是現(xiàn)有的一種定向電橋的輸入阻抗不理想性的示意圖；圖5是本技術(shù)電路原理圖；圖6是本技術(shù)的另一種實施例；圖7是本技術(shù)的另一種實施例。【具體實施方式】下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術(shù)保護的范圍。請參閱圖5，本技術(shù)實施例中，一種定向電橋電路，包括信號源模塊、電阻R1、電阻R2、電阻R3、被測件Rx，巴倫或共模電感和混頻器，信號源模塊包括單端信號源VS和內(nèi)阻Rs，所述電阻Rs —端連接單端信號源VS，電阻Rs另一端分別連接電阻R1和電阻R2，電阻R1另一端分別連接定向電橋的橋臂電阻R3和巴倫或共模電感T1引腳2，巴倫或共模電感T1引腳1分別連接電阻R2另一端和被測組件Rx，巴倫或共模電感T1引腳3分別連接負載RL和混頻器的RFIN-腳，巴倫或共模電感T1引腳4分別連接負載RL另一端和混頻器RFIN+腳。所述巴倫或共模電感T1包括磁芯雙線對稱式巴倫和磁感應(yīng)式巴倫共模電感。所述混頻器包括模擬乘法器、解調(diào)器。本技術(shù)的工作原理是:如圖5所示:在電橋的差分輸出端加入一個射頻共模電感，或者一個與共模電感結(jié)構(gòu)類似的巴倫(比如磁芯雙線對稱式巴倫)，然后再輸出到混頻器的輸入端。為便于理解，我們共模電感為例，對電路進行進行分析。眾所周知，共模電感的作用是抑制共模信號，通過差模信號，理想的共模電感其共模阻抗應(yīng)該為無限大，實際的共模電感的共模阻抗不是無限大，但其共模阻抗仍是比較大的，而且隨頻率增加，共模阻抗會隨之升高。我們假定使用的巴倫或共模電感的共模阻抗為Rcom，一般來說Rcom>>R(R為電橋的橋臂電阻，R1=R2=R3=R)，從電橋一側(cè)來分析，橋臂R3的實際阻抗為R3//Rcom?R3。這樣一來，從對電橋的差分輸出來說，其輸出負載的共模阻抗被大大的增加了(特別是在高頻時)。這樣一來，電橋?qū)嶋H等效電路會更接近理想電路，那么測量的精度就明顯的改善了。磁芯雙線對稱式巴倫的結(jié)構(gòu)與射頻共模電感完全相同，因此使用磁芯共模電感的電路原理也與上述電路原理的分析完全相同。為進一步說明，下面再說明使用磁感應(yīng)巴倫的電路原理。圖6是本技術(shù)的一種變形應(yīng)用，巴倫使用磁感應(yīng)式巴倫。磁感應(yīng)式巴倫實際結(jié)構(gòu)與變壓器類似，輸入與輸出(相當于初級與次級)完全通過磁耦合來實現(xiàn)信號耦合。電路原理圖因此從電橋一側(cè)看，混頻器的對地電阻完全被轉(zhuǎn)換為了差分阻抗，且對地浮空，即對地電阻無限大。當然這種電路在頻率低端受磁感應(yīng)的限制，因此頻率低端比采用磁芯雙線對稱式巴倫的電路差一些。本電路適用范圍包括但不限于:矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，矢量阻抗分析儀，天線分析儀等。圖7是本技術(shù)的一種變形應(yīng)用，采用差分輸出的信號源，其輸出接共模電感結(jié)構(gòu)類似的巴倫，或者一個共模電感，這樣信號源變成了對地浮空的差分信號源，電橋輸出就直接是單端信號。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本技術(shù)不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本技術(shù)的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本技術(shù)。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技術(shù)的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本技術(shù)內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種定向電橋電路，包括信號源模塊、電阻R1、電阻R2、電阻R3、被測件Rx，巴倫或共模電感和混頻器，信號源模塊包括單端信號源VS和內(nèi)阻Rs，其特征在于，所述電阻Rs一端連接單端信號源VS，電阻Rs另一端分別連接電阻R1和電阻R2，電阻R1另一端分別連接定向電橋的橋臂電阻R3和巴倫或共模電感T1引腳2，巴倫或共模電感T1引腳1分別連接電阻R2另一端和被測組件Rx，巴倫或共模電感T1引腳3分別連接負載RL和混頻器的RFIN?腳，巴倫或共模電感T1引腳4分別連接負載RL另一端和混頻器RFIN+腳。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：嚴勇，
申請(專利權(quán))人：嚴勇，
類型：新型
國別省市：北京;11