基于铁电材料的可调六位数字移相器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于铁电材料的可调六位数字移相器，包括依次串联连接的第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元、第五移相单元和第六移相单元，还包括上层介质基板和下层介质基板，所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元设置于上层介质基板上，所述第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元设置于下层介质基板上；所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元在Rogers4350基片上，第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元的材料为铁电材料。本发明专利技术可以替代传统的六位数字移相器的较复杂的移相单元；通过改变铁电材料的直流偏压，就能够调整移相单元的输出相位，实现对整个六位数字移相器的相位调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波电路设计领域，具体涉及一种基于铁电材料的六位数字移相器。
技术介绍
随着无线通讯的发展和不断进步，一些通信方式对于移相器的要求越来越高，尤其是相控阵雷达，移相器是相控阵(T/R)系统中的一个关键器件，移相器的性能体现了整个(T/R)组件的性能。传统的移相器一般不具有可调性，目前，在可调移相器的研究方面，国内外也开展了一些研究。2011年，CarstenFritzsch等人用微机电系统(Micro-Electro-Mechanicalsystems,MEMS)技术实现移相器的可调功能，同时，2011年，丁扬和吴柯用可调二极管加载基片集成波导(SubstrateIntergratedWaveguide,SIW)技术来尝试实现移相器的可调性能,2011年，M.Sazegar通过铁电材料实现有源天线的设计，但是这些方法增加了电路的复杂性和设计难度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于铁电材料的可调六位数字移相器。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的，一种基于铁电材料的可调六位数字移相器，包括依次串联连接的第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元、第五移相单元和第六移相单元，还包括上层介质基板和下层介质基板，所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元设置于上层介质基板上，所述第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元设置于下层介质基板上；所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元在Rogers4350基片上，第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元的材料为铁电材料。进一步，所述第一移相单元包括第一微带线、第二微带线、第一传输线、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一微带线的一端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第一传输线的一端连接，第一传输线的一端与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与第二微带线的一端连接，第二微带线的另一端与第三二极管的正极连接，第三二极管的负极与第一传输线的另一端连接，第三传输线的另一端与第四二极管的正极连接，第四二极管的负极与第一微带线的另一端连接，第一传输线的两端分别连接电源。进一步，所述第三移相单元包括第三微带线、第四微带线、第二传输线、第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管，所述第三微带线的一端与第五二极管的正极连接，第五二极管的负极与第二传输线的一端连接，第二传输线的一端与第六二极管的正极连接，六二极管的负极与第四微带线的一端连接，第四微带线的另一端与第七二极管的正极连接，第七二极管的负极与第二传输线的另一端连接，第二传输线的另一端与第八二极管的正极连接，第八二极管的负极与第三微带线的另一端连接，第二传输线的两端分别连接电源。进一步，所述第五移相单元包括第五微带线、第六微带线、第三传输线、第九二极管、第十二极管、第十一二极管和第十二二极管，所述第五微带线的一端与第九二极管的正极连接，第九二极管的负极与第三传输线的一端连接，第五传输线的一端与第十二极管的正极连接，十二极管的负极与第六微带线的一端连接，第六微带线的另一端与第十一二极管的正极连接，第十一二极管的负极与第三传输线的另一端连接，第三传输线的另一端与第十二二极管的正极连接，第十二二极管的负极与第五微带线的另一端连接，第三传输线的两端分别连接电源。进一步，所述第五微带线的长度大于第三微带线的长度，第三微带线的长度大于第一微带线的长度，第二微带线的长度等于第四微带线的长度，第四微带线的长度等于第六微带线的长度。进一步，所述第二移相单元包括相移线和与相移线连接的电感线，所述相移线通过连接线分别与第一移相单元的其中一个电源端、第三移相单元的其中一个电源端连接，所述相移线包括竖直设置的若干条竖向相移线，每两条竖向相移线间设置横向相移线，所述竖向相移线与横向相移线首尾相连。进一步，所述第四移相单元包括相移线和与相移线连接的电感线，所述相移线通过连接线分别与第一移相单元的其中一个电源端、第三移相单元的其中一个电源端连接，所述相移线包括竖直设置的若干条竖向相移线，每两条竖向相移线间设置横向相移线，所述竖向相移线与横向相移线首尾相连。进一步，所述第六移相单元包括相移线和与相移线连接的电感线，所述相移线通过连接线分别与第一移相单元的其中一个电源端、第三移相单元的其中一个电源端连接，所述相移线包括竖直设置的若干条竖向相移线，每两条竖向相移线间设置横向相移线，所述竖向相移线与横向相移线首尾相连。进一步，所述第二移相单元的相移线长度小于第四移相单元的相移线，第四移相单元的相移线长度小于第六移相单元的相移线。进一步，所述第一移相单元为5.625°移相单元，所述第二移相单元为45°移相单元，所述第三移相单元为11.25°移相单元,所述第四移相单元为90°移相单元，所述第五移相单元为22.5°移相单元,所述第六移相单元为180°移相单元。由于采用以上技术方案，本专利技术具有以下优点：本专利技术可以替代传统的六位数字移相器的较复杂的移相单元；通过改变铁电材料的直流偏压，就能够调整移相单元的输出相位，实现对整个六位数字移相器的相位调整；该结构约为传统的数字移相器体积的1/3，易于集成其它微波电路集成，具有很强的实用性及应用前景。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术基于可调铁电材料的六位数字移相器整体电路图；图2为本专利技术基于可调铁电材料的移相单元的具体结构图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。一种基于铁电材料的可调六位数字移相器，包括依次串联连接的第一移相单元1、第二移相单元4、第三移相单元2、第四移相单元5、第五移相单元3和第六移相单元6，还包括上层介质基板和下层介质基板，所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元设置于上层介质基板上，所述第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元设置于下层介质基板上；所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元在Rogers4350基片上，第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元的材料为铁电材料。所述第一移相单元为5.625°移相单元，所述第二移相单元为45°移相单元，所述第三移相单元为11.25°移相单元,所述第四移相单元为90°移相单元，所述第五移相单元为22.5°移相单元，所述第六移相单元为180°移相单元。本专利技术基于可调铁电材料的六位数字移相器中采用对下层较大移相量单元使用铁电材料，通过改变铁电材料的直流偏压，改变铁电材料的介电常数的方式调整铁电移相单元的输出相位，从而调整整个六位数字移相器输出相位精度，提高六位数字移相器的性能。所述第一移相单元包括第一微带线、第二微带线、第一传输线、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一微带线的一端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第一传输线的一端连接，第一传输线的一端与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与第二微带线的一端连接，第二微带线的另一端与第三二极管的正极连接，第三二极管的负极与第一传输线的另一端连接，第三传输线的另一端与第四二极管的正极连接，第四二极管的负极与第一微带线的另一端连接，第一传输线的两端分别连接电源。所述第三移相单元包括第三微带线、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于铁电材料的可调六位数字移相器，其特征在于：包括依次串联连接的第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元、第五移相单元和第六移相单元，还包括上层介质基板和下层介质基板，所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元设置于上层介质基板上，所述第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元设置于下层介质基板上；所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元在Rogers4350基片上，第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元的材料为铁电材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于铁电材料的可调六位数字移相器，其特征在于：包括依次串联连接的第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元、第五移相单元和第六移相单元，还包括上层介质基板和下层介质基板，所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元设置于上层介质基板上，所述第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元设置于下层介质基板上；所述第一移相单元、第三移相单元和第五移相单元在Rogers4350基片上，第二移相单元、第四移相单元和第六移相单元的材料为铁电材料。2.根据权利要求1所述的基于铁电材料的可调六位数字移相器，其特征在于：所述第一移相单元包括第一微带线、第二微带线、第一传输线、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一微带线的一端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第一传输线的一端连接，第一传输线的一端与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与第二微带线的一端连接，第二微带线的另一端与第三二极管的正极连接，第三二极管的负极与第一传输线的另一端连接，第三传输线的另一端与第四二极管的正极连接，第四二极管的负极与第一微带线的另一端连接，第一传输线的两端分别连接电源。3.根据权利要求2所述的基于铁电材料的可调六位数字移相器，其特征在于：所述第三移相单元包括第三微带线、第四微带线、第二传输线、第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管，所述第三微带线的一端与第五二极管的正极连接，第五二极管的负极与第二传输线的一端连接，第二传输线的一端与第六二极管的正极连接，六二极管的负极与第四微带线的一端连接，第四微带线的另一端与第七二极管的正极连接，第七二极管的负极与第二传输线的另一端连接，第二传输线的另一端与第八二极管的正极连接，第八二极管的负极与第三微带线的另一端连接，第二传输线的两端分别连接电源。4.根据权利要求3所述的基于铁电材料的可调六位数字移相器，其特征在于：所述第五移相单元包括第五微带线、第六微带线、第三传输线、第九二极管、第十二极管、第十一二极管和第十二二极管，所述第五微带线的一端与第九二极管的正极连接，第九二极管的负极与第三传输线的一端连接，第五传输线的一端与第十二极管的正极连接，十二极管的负极与第六微带线的一端连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世巍，张红升，任仪，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50