[发明专利]低频压控移相电路

说明书

技术领域

本发明涉及低频移相电路领域，尤其是一种低频压控移相电路。

背景技术

核磁共振（MRI）成像技术在医疗领域得到了广泛的应用，在磁共振成像设备中，功率放大器是其中的重要部件之一。众所周知，在增强邻近信道功率比率以及改善功率放大器线性性方面，主要采用诸如反馈、前馈以及预失真之类的功率放大器线性性技术，所有这些技术都需要对输入信号和输出信号的幅度和相位进行比较，因此，必须要运用移相电路的移相功能。

目前的移相电路大多适用于在GHz频率的射频领域应用，例如申请号为200710094016.3的专利文件中公布了一种可变射频信号移相电路及射频信号移相方法。但该技术适合在GHz频率的射频领域应用，不适合应用于数十MHz频段以及带宽达到1个倍频程中的应用。

低场MRI（＜0.7特斯拉）系统所用功率放大器需要覆盖8MHz到30MHz的低频带范围，为了使设计的功率放大器能覆盖整个低场MRI系统的应用，要求所设计的移相电路能在8MHz到30MHz满足要求，同时在该频率范围，四分之一波长线较长，所以要求移相电路具有体积小的特点，目前还没有满足上述要求的移相电路。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种低频压控可变移相电路，其可以使低场MRI系统所用功率放大器覆盖8MHz到30MHz的低频带范围，体积小。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种低频压控移相电路，包括正交电桥电路，所述正交电桥电路的两个输入输出端分别串接去耦电容，所述两个去耦电容分别连接变容二极管的反向端，所述两个变容二极管的正向端分别接地，所述去耦电容和变容二极管之间引出抽头与隔离电阻一端连接，所述隔离电阻另一端连接外部相位控制电压；其中，所述正交电桥电路包括第一3dB正交电桥，所述第一3dB正交电桥由电感L和端接电容C1、C2构成，所述电感L由同轴线绕在磁芯上构成。

优选的，所述变容二极管包括一个压控变容二极管。

优选的，所述变容二极管包括并联的至少两个压控变容二极管。

优选的，所述正交电桥电路还包括第二3dB正交电桥，所述第一3dB正交电桥的一个输入输出端和隔离端分别通过预定相位长度的延迟线与第二3dB正交电桥的耦合端和一个输入输出端连接；所述第一3dB正交电桥的另一个输入输出端和第二3dB正交电桥的另一个输入输出端分别连接所述去耦电容。通过对3dB正交电桥进行级联的方式可以实现移相电路频带的展宽，实现1倍频程的带宽。

优选的，所述预定相位长度的延迟线是同轴线缆或LC集中参数延迟线。

优选的，所述延迟线的预定相位长度为22°至24°。

优选的，所述第二3dB正交电桥与所述第一3dB正交电桥结构相同。

本发明工作原理：射频信号从3dB正交电桥的耦合端口输入，从两个输入输出端口输出正交的两路信号，通过外部相位控制电压控制变容二极管的电容值实现移相及信号全反射，全反射的两路信号经3dB正交电桥重新合成并在隔离端口输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的低频压控移相电路可以对信号的相移大小进行电压控制，其中的3dB正交电桥由电感L和端接电容C1、C2构成，所述电感L由同轴线绕在磁芯上构成，磁芯可以提高电感的品质因素、降低损耗和缩短同轴线的长度，由电感L和电容C1、C2构成的集中参数电桥在低频应用中具有体积小，结构简单的特点，在低频段，该方案体积小且易于实现，成本较低，利用其可以使低场MRI系统所用功率放大器覆盖8MHz到30MHz的低频带范围。在优选方案中使用同轴线缆或与之等效的LC集中参数延迟线将两个电桥串联以获得约1倍频程的宽带性能，在低频段频带宽，进一步完善和改进了MRI功率放大器覆盖低场的宽带应用能力。

附图说明：

图1是本发明实施例中低频压控移相电路原理图；

图2是本发明另一实施例中低频压控移相电路原理图；

图3是变容二极管电容与压控电压的曲线图；

图4是变容二极管电容对15MHz信号的移相曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1：