电压基准电路的移相器配置方法及微波电路技术

本申请提供一种电压基准电路的移相器配置方法及微波电路。为了增加集成度，采取串联多个约瑟夫森结阵子阵列、且共用同一个微波源发射端口的结构。通过移相器，第一路微波或第二路微波中一路微波经移相器后相移‑90度，到达传输线末端后，反射信号再经所述相移，可以实现相移‑180度。同时，另一路微波并未经过移相器，此时，两路微波相位相反，正好抵消，可以实现减小反射、有效利用输入微波的作用。从而，能够使得电压基准电路中各个约瑟夫森结子阵的输出电压的一致性和运行相位裕度达到最优，使得各个约瑟夫森结子阵的输出电压台阶宽度最为一致、平均台阶宽度最宽，提高了系统的性能。

Phase Shifter Configuration Method of Voltage Reference Circuit and Microwave Circuit

The application provides a phase shifter configuration method of a voltage reference circuit and a microwave circuit. In order to increase the integration, the structure of multiple Josephson array arrays in series and sharing the same microwave source transmitting port is adopted. Through a phase shifter, one microwave in the first or second microwave can be phase shifted by 90 degrees after passing through the phase shifter, and the reflected signal can be phase shifted by 180 degrees after reaching the end of the transmission line. At the same time, another microwave does not pass through the phase shifter. At this time, the phase of the two microwave channels is opposite, and the phase of the two microwave channels is exactly cancelled, which can reduce the reflection and make effective use of the input microwave. Thus, the output voltage consistency and operation phase margin of each Josephson junction array in the voltage reference circuit can be optimized, and the output voltage step width of each Josephson junction array is the most consistent and the average step width is the widest, which improves the system performance.

【技术实现步骤摘要】
电压基准电路的移相器配置方法及微波电路
本申请涉及移相器
，特别是涉及一种电压基准电路的移相器配置方法及微波电路。
技术介绍
移相器是能够对波的相位进行调整的装置，在通信、仪器仪表等的电路中有着广泛的应用。移相器是一种常用的无源微波器件，用于在不改变输入信号幅值的前提下改变信号相位，一般来讲在设计带宽内具有平坦的频率响应。在电压基准电路的应用中，移相器常用于抵消相邻两路微波反射信号的相互干扰。但是，在传统的移相器设计中对于两路相同电长度的馈电线，若在其中一段增加一段λ/4传输线，则两路信号的相位可相差90度。而对于应用于微纳集成加工领域的移相器，由于往往λ/4传输线会在芯片上占据较大体积，因此不利于片上集成度的提高。从而，对于多于两条子阵列的多级电压基准电路，采用传统的移相器以及配置方法，则无法确保约瑟夫森结各子阵列输出电压的一致性和运行相位裕度达到最优，使得采用多级电压基准电路的系统不稳定。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的移相器集成度低，无法确保约瑟夫森结各子阵列输出电压的一致性和运行相位裕度达到最优的问题，提供一种集成度高、约瑟夫森结各子阵列输出电压的一致性和运行相位裕度达到最优的电压基准电路的移相器配置方法及微波电路。本申请提供一种电压基准电路的移相器配置方法包括：S10，微波发射端经直流滤波器向第一功率分配器输入微波；S20，所述第一功率分配器将所述微波等分成两路微波；S30，所述两路微波中一路微波向第二功率分配器输入微波，所述两路微波中另一路微波向第三功率分配器输入微波；S40，所述第二功率分配器将所述两路微波中一路微波等分成两路，形成第一路微波与第二路微波，所述第三功率分配器将所述两路微波中另一路微波等分成两路，形成第三路微波与第四路微波；S50，所述第一路微波或所述第二路微波经移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第一路微波或所述第二路微波经约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第三路微波或所述第四路微波经移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第三路微波或所述第四路微波经约瑟夫森结子阵进行传输。在其中一个实施例中，所述步骤S50包括：所述第一路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第一路微波经第一约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第四路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第四路微波经第四约瑟夫森结子阵进行传输。在其中一个实施例中，所述步骤S50包括：所述第二路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第二路微波经第二约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第三路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第三路微波经第三约瑟夫森结子阵进行传输。在其中一个实施例中，一种微波电路包括微波源、直流滤波器、电压基准电路、约瑟夫森结阵列以及终端电阻。所述直流滤波器的输入端与所述微波源的发射端口连接。所述电压基准电路的输入端与所述直流滤波器的输出端连接。所述约瑟夫森结阵列的输入端与所述电压基准电路的输出端连接。所述终端电阻的输入端与所述约瑟夫森结阵列的输出端连接，所述终端电阻的输出端接地。在其中一个实施例中，所述电压基准电路包括第一功率分配器、第二功率分配器、第三功率分配器、第一移相器以及第二移相器。所述第二功率分配器的输入端与所述第一功率分配器的第一输出端连接。所述第三功率分配器的输入端与所述第一功率分配器的第二输出端连接。所述第一移相器的输入端与所述第二功率分配器的第一输出端连接。所述第二移相器的输入端与所述第三功率分配器的第二输出端连接。在其中一个实施例中，所述第一移相器与所述第二移相器相同，所述第一移相器包括电介质层、第一电极以及第二电极。所述电介质层间隔设置有多个连接通孔。所述第一电极设置于所述电介质层的表面。所述第二电极设置于远离所述第一电极的所述电介质层的另一表面，用以通过所述多个连接通孔将所述第一电极与所述第二电极连接。在其中一个实施例中，所述第一移相器尺寸大小为230um×160um。在其中一个实施例中，所述约瑟夫森结阵列包括第一约瑟夫森结子阵、第二约瑟夫森结子阵、第三约瑟夫森结子阵以及第四约瑟夫森结子阵。所述第一约瑟夫森结子阵的输入端与所述第一移相器的输出端连接。所述第二约瑟夫森结子阵的输入端与所述第二功率分配器的第二输出端连接。所述第三约瑟夫森结子阵的输入端与所述第三功率分配器的第一输出端连接。所述第四约瑟夫森结子阵的输入端与所述第二移相器的输出端连接。在其中一个实施例中，所述终端电阻包括第一终端电阻、第二终端电阻、第三终端电阻以及第四终端电阻。所述第一终端电阻的输入端与所述第一约瑟夫森结子阵的输出端连接，所述第一终端电阻的输出端接地。所述第二终端电阻的输入端与所述第二约瑟夫森结子阵的输出端连接，所述第二终端电阻的输出端接地。所述第三终端电阻的输入端与所述第三约瑟夫森结子阵的输出端连接，所述第三终端电阻的输出端接地。所述第四终端电阻的输入端与所述第四约瑟夫森结子阵的输出端连接，所述第四终端电阻的输出端接地。在其中一个实施例中，所述电压基准电路包括第一功率分配器、第二功率分配器、第三功率分配器、第三移相器以及第四移相器。所述第二功率分配器的输入端与所述第一功率分配器的第一输出端连接。所述第三功率分配器的输入端与所述第一功率分配器的第二输出端连接。所述第三移相器的输入端与所述第二功率分配器的第二输出端连接。所述第四移相器的输入端与所述第三功率分配器的第一输出端连接。所述第一约瑟夫森结子阵的输入端与所述第二功率分配器的第一输出端连接。所述第二约瑟夫森结子阵的输入端与所述第三移相器的输出端连接。所述第三约瑟夫森结子阵的输入端与所述第四移相器的输出端连接。所述第四约瑟夫森结子阵的输入端与所述第三功率分配器的第二输出端连接。本申请提供一种电压基准电路的移相器配置方法及微波电路。为了增加集成度，采取串联多个约瑟夫森结阵子阵列、且共用同一个微波源发射端口的方法，并采用约瑟夫森结阵嵌入共面波导传输线中心线的方法。通过所述第一功率分配器、所述第二功率分配器以及所述第三功率分配器可以将一路微波输入等分为多路。其中，通过所述移相器，所述第一路微波或所述第二路微波中一路微波经所述移相器后相移-90度，到达传输线末端后，反射信号再经所述相移，可以实现相移-180度。同时，另一路微波并未经过所述移相器，此时，两路微波相位相反，正好抵消，可以实现减小反射、有效利用输入微波的作用。通过所述第一功率分配器、所述第二功率分配器以及所述第三功率分配器，将经过所述直流滤波器后的一路微波分为4路电压基准电路的移相器配置方法，并将所述移相器配置于四条约瑟夫森结子阵中两个阵列中的输入端，使得微波结构更加对称，对馈电能量的利用率更高。因此，通过所述电压基准电路的移相器配置方法，能够使得电压基准电路中各个约瑟夫森结子阵的输出电压的一致性和运行相位裕度达到最优，使得各个约瑟夫森结子阵的输出电压台阶宽度最为一致、平均台阶宽度最宽，从而提高了系统的稳定性。附图说明图1为本申请提供的电压基准电路的移相器配置方法的流程示意图；图2为本申请提供的一个实施例中微波电路的结构示意图；图3为本申请提供的一个实施例中微波电路中电压基准电路的结构示意图；图4为本申请提供的移相器结构的俯视示意图；图5为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压基准电路的移相器配置方法，其特征在于，包括：S10，微波源发射端经直流滤波器向第一功率分配器输入微波；S20，所述第一功率分配器将所述微波等分成两路微波；S30，所述两路微波中一路微波向第二功率分配器输入微波，所述两路微波中另一路微波向第三功率分配器输入微波；S40，所述第二功率分配器将所述两路微波中一路微波等分成两路，形成第一路微波与第二路微波，所述第三功率分配器将所述两路微波中另一路微波等分成两路，形成第三路微波与第四路微波；S50，所述第一路微波或所述第二路微波经移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第一路微波或所述第二路微波经约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第三路微波或所述第四路微波经移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第三路微波或所述第四路微波经约瑟夫森结子阵进行传输。

【技术特征摘要】
1.一种电压基准电路的移相器配置方法，其特征在于，包括：S10，微波源发射端经直流滤波器向第一功率分配器输入微波；S20，所述第一功率分配器将所述微波等分成两路微波；S30，所述两路微波中一路微波向第二功率分配器输入微波，所述两路微波中另一路微波向第三功率分配器输入微波；S40，所述第二功率分配器将所述两路微波中一路微波等分成两路，形成第一路微波与第二路微波，所述第三功率分配器将所述两路微波中另一路微波等分成两路，形成第三路微波与第四路微波；S50，所述第一路微波或所述第二路微波经移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第一路微波或所述第二路微波经约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第三路微波或所述第四路微波经移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第三路微波或所述第四路微波经约瑟夫森结子阵进行传输。2.如权利要求1所述的电压基准电路的移相器配置方法，其特征在于，所述步骤S50包括：所述第一路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第一路微波经第一约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第四路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第四路微波经第四约瑟夫森结子阵进行传输。3.如权利要求1所述的电压基准电路的移相器配置方法，其特征在于，所述步骤S50包括：所述第二路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第二路微波经第二约瑟夫森结子阵进行传输，且所述第三路微波经所述移相器进行相位调整，经所述移相器后的所述第三路微波经第三约瑟夫森结子阵进行传输。4.一种微波电路，其特征在于，包括：微波源(10)；直流滤波器(20)，所述直流滤波器(20)的输入端与所述微波源(10)的发射端口连接；电压基准电路(30)，所述电压基准电路(30)的输入端与所述直流滤波器(20)的输出端连接；约瑟夫森结阵列(40)，所述约瑟夫森结阵列(40)的输入端与所述电压基准电路(30)的输出端连接；终端电阻(50)，所述终端电阻(50)的输入端与所述约瑟夫森结阵列(40)的输出端连接，所述终端电阻(50)的输出端接地。5.如权利要求4所述的微波电路，其特征在于，所述电压基准电路(30)包括：第一功率分配器(310)；第二功率分配器(320)，所述第二功率分配器(320)的输入端与所述第一功率分配器(310)的第一输出端连接；第三功率分配器(330)，所述第三功率分配器(330)的输入端与所述第一功率分配器(310)的第二输出端连接；第一移相器(340)，所述第一移相器(340)的输入端与所述第二功率分配器(320)的第一输出端连接；第二移相器(350)，所述第二移相器(350)的输入端与所述第三功率分配器(330)的第二输出端连接。6.如权利要求5所述的微波电路，其特征在于，所述第一移相器(340)与所述第二移相器(350)相同，所述第一移相器(340)包括：电介质层(341)，间隔设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰若，李劲劲，钟源，钟青，王雪深，曹文会，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11