微波集总参数180°电调移相器制造技术

本发明专利技术公开了一种微波集总参数180°电调移相器，包括微带电路和直流偏置电路，所述的微带电路包括8个微带线TL1-TL8，两个PIN二极管D1和D2，四个电容C31-C34，直流偏置电路包括电源SRC1-SRC2、电阻R1-R2、电容C1-C2、以及电感L1-L2，通过直流偏置电路控制二极管的通断，来实现信号交替的通过两条线路，两条支路之间有180°的电差值，从而产生了两种相移状态，达到180°移相的目的。本发明专利技术的微波集总参数180°电调移相器，移相精度高，损耗小，结构简单，体积小，成本低廉，该移相器插入损耗小于1dB,回波损耗小于-25dB，驻波比小于1.2。

【技术实现步骤摘要】
微波集总参数180°电调移相器
本专利技术涉及微波
，尤其涉及一种微波集总参数180°电调移相器。
技术介绍
移相器是对电磁波相位进行调整的一种微波装置。移相器在雷达，导弹姿态控制，加速器，通信，仪器仪表等领域有着广泛的应用。近年来，微波毫米波技术得到了长足的发展，广泛应用于卫星通信和雷达等系统中，特别是在相控阵雷达天线设计中。移相器是相控阵雷达发射/接收组件的重要组成部分。随着航空、航天技术的发展以及军事上的需要，对移相器提出了更高的要求。研制移相精度高，插入损耗小，体积小，重量轻，成本相对低廉，可靠性高的移相器成为亟待解决的问题。数字式微带PIN管移相器以其体积小，成本低，制作简单等优点已成为目前移相器的主流。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供了一种微波集总参数180°电调移相器。为达到上述目的，本专利技术采用的方法是：一种微波集总参数180°电调移相器，包括微带电路和直流偏置电路，所述的微带电路包括8个微带线TL1-TL8，两个PIN二极管D1和D2，四个电容C31-C34；所述的第一PIN二极管D1的正极通过第二微带线TL2、第一电容C31、第一微带线TL1与输入端相连接；第一PIN二极管D1的负极通过第三微带线TL3、第二电容C32、第四微带线TL4与输出端相连接；所述的第二PIN二极管D2的正极通过第七微带线TL7、第五微带线TL5、第四电容C34连接到第二微带线TL2与第一电容C31之间；第二PIN二极管D2的正极还通过第八微带线TL8、第六微带线TL6、第三电容C33连接到第三微带线TL3与第二电容C32之间，通过信号交替的通过两条线路，达到180°移相的目的；所述的直流偏置电路包括电源SRC1-SRC2、电阻R1-R2、电容C1-C2、以及电感L1-L2，其中电阻R1一端与电源SRC1的负极相连，另一端分别通过电容C1接地以及通过电感L1连接到第二微带线TL2与第一电容C31之间，电源SRC1的正极接地；电阻R2一端与电源SRC2的负极相连，另一端分别通过电容C2接地以及通过电感L2连接到第六微带线TL6与第八微带线TL8之间，电源的正极SRC2接地。作为本专利技术的一种改进，所述的8条微带线的TL1-TL8的特性阻抗均为50欧姆。作为本专利技术的一种改进，所述的四个电容C31-C34的大小均为200PF。作为本专利技术的一种改进，所述的两个二极管为BAR65V系列。有益效果：本专利技术的微波集总参数180°电调移相器，移相精度高，损耗小，结构简单，体积小，成本低廉，该移相器插入损耗小于1dB,回波损耗小于-25dB，驻波比小于1.2。附图说明图1是本专利技术的移相器的电路图。图2是本专利技术的二极管正向等效电路。图3是本专利技术的二极管反向等效电路。图4是本专利技术回波损耗S(1,1)仿真结果图。图5是本专利技术插入损耗S(2,1)仿真结果图。图6是本专利技术驻波比VSWR仿真结果图。图7是本专利技术相移度仿真结果图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本技术提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。图1是所示为本专利技术的一种微波集总参数180°电调移相器的电路图，包括微带电路和直流偏置电路，所述的微带电路包括8个微带线TL1-TL8，两个PIN二极管D1和D2，四个电容C31-C34；所述的第一PIN二极管D1的正极通过第二微带线TL2、第一电容C31、第一微带线TL1与输入端相连接；第一PIN二极管D1的负极通过第三微带线TL3、第二电容C32、第四微带线TL4与输出端相连接；所述的第二PIN二极管D2的正极通过第七微带线TL7、第五微带线TL5、第四电容C34连接到第二微带线TL2与第一电容C31之间；第二PIN二极管D2的正极还通过第八微带线TL8、第六微带线TL6、第四电容C34连接到第二微带线TL2与第一电容C31之间。其中8个微带线TL1-TL8的特性阻抗均为50欧姆，四个电容C31-C34的大小均为200PF。直流偏置电路与微带电路相连，用于控制微带电路中的第一PIN二极管D1和第二PIN二极管D2的通断，要求射频信号不漏入电路，偏置电路也不会干扰微波传输，所述的直流偏置电路包括电源SRC1-SRC2、电阻R1-R2、电容C1-C2、以及电感L1-L2，其中电阻R1一端与电源SRC1的负极相连，另一端分别通过电容C1接地以及通过电感L1连接到第二微带线TL2与第一电容C31之间；电阻R2一端与电源SRC2的负极相连，另一端分别通过电容C2接地以及通过电感L2连接到第六微带线TL6与第八微带线TL8之间。在这个偏置电路模型中，电感对射频信号呈现开路，电容对射频信号呈现短路，从而使进入直流源的射频信号很小。该移相器电路的基板选择为FR4，基板介电常数为4.4，损耗角正切值为0.02，基板厚度为0.6mm，加工方便。输入信号由两个PIN二极管D1和D2控制，通过调整直流偏置电路中的电源电压，在控制电压的情况下，来控制两个PIN二极管D1和D2的通断。在两个PIN二极管D1和D2导通的情况下，信号从输入端经第一微带线TL1、第一电容C31、第二微带线TL2、第一PIN二极管D1、第三微带线TL3、第二电容C32、第四微带线TL4到输出端。当两个PIN二极管D1和D2不通的情况下，信号从输入端经第一微带线TL1、第四电容C34、第五微带线TL5、第七微带线TL7、第八微带线TL8、第六微带线TL6、第三电容C33、第二电容C32、第四微带线TL4到输出端。通过信号交替的通过两条线路，达到180°移相的目的。本专利技术通过建立二极管等效电路来进行仿真，参照图2和图3，二极管是移相器中的重要有源器件，在选取时应遵循低电阻原则，以确保损耗较低。在仿真中常采用二极管的等效电路，依据客户手册，可以得到引线电感，正向电阻，反向结电容等数据，从而建立模型。参照图4，图5，图6，可以看到本专利技术移相器回波损耗小于-25，插入损耗小于1dB，驻波比在1.2以下。参照图7，本专利技术是180°移相，移相精度高，误差均在±3°以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波集总参数180°电调移相器，其特征在于：包括微带电路和直流偏置电路，所述的微带电路包括8个微带线（TL1‑TL8），两个PIN二极管（D1和D2），四个电容（C31‑C34）；所述的第一PIN二极管（D1）的正极通过第二微带线（TL2）、第一电容（C31）、第一微带线（TL1）与输入端相连接；第一PIN二极管（D1）的负极通过第三微带线（TL3）、第二电容（C32）、第四微带线（TL4）与输出端相连接；所述的第二PIN二极管（D2）的正极通过第七微带线（TL7）、第五微带线（TL5）、第四电容（C34）连接到第二微带线（TL2）与第一电容（C31）之间；第二PIN二极管（D2）的正极还通过第八微带线（TL8）、第六微带线（TL6）、第四电容（C34）连接到第三微带线（TL3）与第二电容（C32）之间；所述的直流偏置电路包括电源（SRC1‑ SRC2）、电阻（R1‑ R2）、电容（C1‑ C2）、以及电感（L1‑ L2），其中电阻（R1）一端与电源（SRC1）的负极相连，另一端分别通过电容（C1）接地以及通过电感（L1）连接到第二微带线（TL2）与第一电容（C31）之间；电阻（R2）一端与电源（SRC2）的负极相连，另一端分别通过电容（C2）接地以及通过电感（L2）连接到第六微带线（TL6）与第八微带线（TL8）之间。...

【技术特征摘要】
1.一种微波集总参数180°电调移相器，其特征在于：包括微带电路和直流偏置电路，所述的微带电路包括8个微带线TL1-TL8，两个PIN二极管D1和D2，四个电容C31-C34，所述的两个二极管为BAR65V系列；所述的第一PIN二极管D1的正极通过第二微带线TL2、第一电容C31、第一微带线TL1与输入端相连接；第一PIN二极管D1的负极通过第三微带线TL3、第二电容C32、第四微带线TL4与输出端相连接；所述的第二PIN二极管D2的正极通过第七微带线TL7、第五微带线TL5、第四电容C34连接到第二微带线TL2与第一电容C31之间；第二PIN二极管D2的正极还通过第八微带线TL8、第六微带线TL6、第三电容C33连接到第三微带线TL3与第二电容C32之间，通过信号交替的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛俊祥，金宁，周勇，陈振华，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32