為了準(zhǔn)確地判斷出相位差的正負(fù)，我們用附加相移的參考信號(hào)再次與待測(cè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，例如將參考信號(hào)向左轉(zhuǎn)移90度，相位差則向右轉(zhuǎn)移90度，此時(shí)A與B將成為點(diǎn)A’與B’，這時(shí)就可以通過(guò)測(cè)量到的電壓值來(lái)判斷出相位差的正負(fù)，如果測(cè)量的電壓值是A’的電壓值那么待測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)的相位差就可判斷為A。利用移相的方法可以很好地解決AD8302相位檢測(cè)二值性判斷問(wèn)題。
2．2 AD8302相位檢測(cè)非線性問(wèn)題
許多相位檢測(cè)器在接近0或180度時(shí)都有很大的誤差存在非線性問(wèn)題，AD8302也不例外，據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)可知，當(dāng)輸入信號(hào)在900 MHz時(shí)，AD8 302在其整個(gè)180°的測(cè)量范圍內(nèi)能使相位測(cè)量精度線性保持在±1°以內(nèi)的部分只有143°，而在0°或180°附近最大誤差超過(guò)8°。為了使整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量精度基本一致，可采用了兩路相位差信號(hào)相互校準(zhǔn)的方法進(jìn)行測(cè)量。例如圖2中相位差A(yù)在0°或180°附近時(shí)，移相相位差A(yù)’就會(huì)在90°或270°附近，輸出信號(hào)在測(cè)量的線性區(qū)域精度較高，因此，可采用輸出信號(hào)A’的測(cè)量結(jié)果作為測(cè)量結(jié)果。反之，當(dāng)輸出信號(hào)A’的相位差在0°或180°附近時(shí)，輸出信號(hào)A的相位差就會(huì)在90°或270°附近，此時(shí)，輸出信號(hào)A在測(cè)量的線性區(qū)域精度較高，因此，可采用輸出信號(hào)A的測(cè)量結(jié)果作為測(cè)量結(jié)果。最后處理時(shí)只需要加上或減去移相器移相的相位即可。
2．3 移相方法分析
信號(hào)移相的方法有很多，比如延遲線、移相器以及濾波器等。延遲線在一般的處理過(guò)程中可視為無(wú)耗傳輸線，設(shè)在同軸電纜的始端接入相位為ω，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度L傳輸后，得到引入的相位滯后是△φ=2πfL／c，顯然這是一個(gè)正比于頻率的量。而無(wú)論是數(shù)字移相器還是模擬移相器大多也是利用延遲單元或不同電長(zhǎng)度的傳輸線構(gòu)成，他們延遲精度主要依賴于延遲器件的穩(wěn)定度及其本身延遲時(shí)間的漂移大小，而且工作頻帶大多是窄頻帶。顯然，延遲線或移相器都不適合應(yīng)用在0～100MHz頻段。
DDS技術(shù)是一種把一系列數(shù)字量形式的信號(hào)通過(guò)DAC轉(zhuǎn)換成模擬量形式的信號(hào)合成技術(shù)。使用DDS進(jìn)行移相有諸多優(yōu)點(diǎn)，首先，DDS相位分辨率高，含有14位相位寄存器的DDS相位最小分辨率可達(dá)到0．022度；其次，DDS輸出頻率相對(duì)帶寬很寬，輸出的最高頻率一般可達(dá)0．4fc，其中fc為DDS的系統(tǒng)時(shí)鐘；再次，DDS可編程、全數(shù)字化、相位輸出連續(xù)。為此，利用DDS輸出的參考信號(hào)在寬頻帶內(nèi)相位可控、移相精度高誤差小、相位轉(zhuǎn)換速率快，充分地克服了以往移相器件的不足，這樣的參考信號(hào)在AD8302中分別與待測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，測(cè)量出的相位差與幅度差精度高。
2．4 相位檢測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)
當(dāng)把AD8302的輸出引腳VMAG和VPHS直接與芯片反饋設(shè)置輸入引腳MSET和PSET相連時(shí)，芯片的測(cè)量模式將工作在默認(rèn)的斜率和中心點(diǎn)上，精確幅度測(cè)量比例系數(shù)為30 mV／dB，精確相位測(cè)量比例系數(shù)為10 mV／度。根據(jù)實(shí)際測(cè)量可知，AD8302在不同頻率下幅相系數(shù)并不相同，為了提高檢測(cè)精度必須對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的方法是把整個(gè)頻段分為若干個(gè)小頻段，利用專(zhuān)業(yè)儀器例如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在頻段內(nèi)對(duì)幅相差進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量值通過(guò)比對(duì)計(jì)算來(lái)確定精確的比例系數(shù)。