一种六位数字移相器制造技术

本发明专利技术公开了一种六位数字移相器，包括5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路和180°相移电路，所述5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路以任意顺序级联在90°相移电路、180°相移电路之间。将移相器两较高相移电路作为移相器的输出、输出，不仅可提高移相器极间匹配性，且可有效提高移相精度。

【技术实现步骤摘要】
一种六位数字移相器
本专利技术涉及移相器领域，具体涉及一种六位数字移相器。
技术介绍
移相器是相控阵雷达T/R组件的重要组成部分，用来改变信号的传输相位，它对于通信设备，雷达系统有着不可忽视的作用，决定着整个系统性能的好坏。移相器一般分为模拟式和数字式两种，数字移相器由于不受电压和温度变化的影响而广泛应用于相控阵雷达中。它有多种实现方法，比较常用的有开关线型，加载线型，反射型以及高-低通滤波器型。移相器拓扑结构的选择需要根据具体的设计指标来确定，高精度，高性能，低成本是移相器设计者所追求的。现有的数字移相器采用如申请号为201010555904.2的结构，其包括依次级联的5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路和180°相移电路，以5.625°为相移步进值，在0～360°的范围内总共可实现64种相移状态。采用该种结构的移相器，其匹配度仅能达到-8db，匹配度不高。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种六位数字移相器，其匹配度高。本专利技术通过下述技术方案实现：一种六位数字移相器，包括5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路和180°相移电路，所述5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路以任意顺序级联在90°相移电路、180°相移电路之间。采用本方案的数字移相器结构，以5.625°步进在的0～360°的移相范围内，可实现共64种状态低差损高移相精度的移相量。采用该电路结构，其不仅可提高移相器极间匹配性，且可有效提高移相精度。一般来说，大相位的移相状态匹配一般较差，移相精度差，如果两个大移相位直接级联，会导致两者之间的匹配非常差，但是小移相状态的匹配一般较好，所以将小移相位插入大移相位之间可以提高其匹配度，同时缓解移相精度，使整体的移相精度提高。作为优选，所述180°相移电路为上述级联的输入端。将180°相移电路作为级联的输入端可增强移相器的1dB输出功率。180°作为6位数字移相器的最大相位，其单独的1dB输出功率是最高的，将其作为整体结构的输入端，可提高1dB输出功率。作为优选，所述22.5°相移电路、45°相移电路、11.25°相移电路、5.625°相移电路依次级联。相比于从大到小或者从小到大的级联方式，将较大相位45°插入小相位中间，可以使得整体获得较高的匹配，并减小移相误差，提高移相精度。作为优选，所述5.625°相移电路包括第一场效应管，所述第一场效应管的源极和漏极之间连接有第一电感。5.625°相移电路采用单个开关管进行控制，通过改变控制关系相移，当第一场效应管导通、第一电感足够大时，整个电路可以看作一个串联电阻,因此电路相移量很小，可以作为参考位，电路的插入损耗由M1的大小决定。当第一场效应管截止时，电路等效为电容与电感并联，能在保证驻波性能和较小插入损耗条件下，产生较小相移。该电路的不仅面积小、结构简单、插入损耗小，适合宽带应用；且其性能好。其性能好主要体现在移相精度高、插入损耗小、回波损耗小、驻波比小。采用此拓扑移相位，在33-37GHz频带范围内，移相误差小于0.3°、插损小于0.6dB、驻波小于1.3，在整个宽带内具有非常优异的性能。作为优选，所述11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路采用π型拓扑结构，所述180°相移电路采用高低通相移网络。11.25°、22.5°、45°与90°由于是小相位，采用高低通结构虽然也能达到移相效果，但是所占用面积较大，采用变形的π型拓扑，可减小整体电路的面积。进一步的，所述π型拓扑结构包括第四场效应管、第五场效应管，所述第四场效应管的源极和漏极之间连接有第四电感，所述第四场效应管的漏极通过第五电容与第五场效应管的漏极相连，所述第四场效应管的源极通过第六电容与第五场效应管的漏极相连，所述第五场效应管的源极接地且漏极连接有接地的第五电感。作为优选，所述180°相移电路包括第六效应管、第七效应管、第八效应管和第九效应管，所述第六效应管的源极依次通过第六电感、第七电感与第七效应管的漏极相连，所述第八效应管的源极依次通过第七电容、第八电容与第九效应管的漏极相连，所述第六效应管的漏极与第八效应管的漏极相连，所述第七效应管的源极与第九效应管的源极相连，所述第六电感、第七电感的公共端连接有接地的第九电容，所述第七电容、第八电容的公共端连接有接地的第八电感。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术将移相器两较高相移电路作为移相器的输出、输出，不仅可提高移相器极间匹配性，且可有效提高移相精度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的原理框图。图2为本专利技术的5.625°相移电路的电路原理图。图3是本专利技术π型拓扑结构的一种电路结构。图4是本专利技术180°相移电路的电路结构图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所示的一种六位数字移相器，包括5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路和180°相移电路，其特征在于，所述5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路以任意顺序级联在90°相移电路、180°相移电路之间。实施例290°相移电路、180°相移电路均可作为本数字移相器的输入端，且5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路以任意顺序级联，譬如，其可按从小到大的顺序，也可按从大到小的顺序，也可乱序排列，但是，为了增强移相器的EDB输出功率，将180°相移电路作为本数字移相器的输入端，且22.5°相移电路、45°相移电路、11.25°相移电路、5.625°相移电路依次级联。采用该结构的电路，可有效地提高提高移相器极间匹配性，且可有效提高移相精度。实施例3在上述结构的原理上，本实施例公开一详细实施方式。如图2所示，所述5.625°相移电路包括第一场效应管M1，所述第一场效应管M1的源极和漏极之间连接有第一电感L1。5.625°相移电路采用单个开关管进行控制，通过改变控制关系相移，当第一场效应管导通、第一电感足够大时，整个电路可以看作一个串联电阻,因此电路相移量很小，可以作为参考位，电路的插入损耗由M1的大小决定。当第一场效应管截止时，电路等效为电容与电感并联，能在保证驻波性能和较小插入损耗条件下，产生较小相移。该电路的不仅面积小、结构简单、插入损耗小，适合宽带应用；且其性能好。其性能好主要体现在移相精度高、插入损耗小、回波损耗小、驻波比小。采用此拓扑移相位，在33-37GHz频带范围内，移相误差小于0.3°、插损小于0.6dB、驻波小于1.3，在整个宽带内具有非常优异的性能。11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路采用π型拓扑结构，所述180°相移电路采用高低通相移网络。π本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六位数字移相器，包括5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路和180°相移电路，其特征在于，所述5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路以任意顺序级联在90°相移电路、180°相移电路之间。

【技术特征摘要】
1.一种六位数字移相器，包括5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路和180°相移电路，其特征在于，所述5.625°相移电路、11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路以任意顺序级联在90°相移电路、180°相移电路之间。2.根据权利要求1所述的一种六位数字移相器，其特征在于，所述180°相移电路为上述级联的输入端。3.根据权利要求1所述的一种六位数字移相器，其特征在于，所述22.5°相移电路、45°相移电路、11.25°相移电路、5.625°相移电路依次级联。4.根据权利要求1所述的一种六位数字移相器，其特征在于，所述5.625°相移电路包括第一场效应管，所述第一场效应管的源极和漏极之间连接有第一电感。5.根据权利要求1所述的一种六位数字移相器，其特征在于，所述11.25°相移电路、22.5°相移电路、45°相移电路、90°相移电路采用π型拓扑结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚平，
申请(专利权)人：绵阳鑫阳知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51