一种馈电结构和用于移相器的馈电方法技术

一种馈电结构和用于移相器的馈电方法，包括2N个第一传输线、一个第一波导口和2N个第二波导口，第一波导口和第二波导口为包括一个输入端和一个输出端的传输线；2N个第一传输线的一端均连接第一波导口的一端，2N个第一传输线的另一端分别连接所述2N个第二波导口的一端；输入信号从第一波导口输入时，第一波导口用于将输入信号进行功率分配后分别馈电至2N个第一传输线中，输入信号从第二波导口输入时，第一波导口用于将2N个第一传输线输出的信号进行功率合成并输出。本发明专利技术利用一个第一波导口给2N个第一传输线馈电，既实现了不同传输线间的转换作用，又实现了功率分配或功率合成的作用，具有低损耗、适用范围广、结构简单和系统成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种馈电结构和用于移相器的馈电方法
本专利技术属于通信
，涉及一种馈电结构，能够用于移相器中利用一个波导口给2的正整数倍个传输线进行馈电。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，通信设备在往小型化、集成化方向发展。移相器作为相控阵单元的核心部件，对整个阵列的性能起着至关重要的作用。液晶移相器具有低损耗、易于小型化的优点，可以广泛用于波束赋形和波束控制的相控阵列。传统的液晶移相器馈电方案一般是采用一个输入端口给一条传输线的一端馈电，传输线的另一端接输出端口，实现液晶移相器的端口连接，如图1所示。以2单元天线用的液晶移相器进行馈电为例，如图10所示，液晶移相器采用差分传输线结构，包括两个差分结构的第一传输线即差分传输线1和差分传输线2，假设天线单元为发射状态，射频信号经过一分二功分器将信号分配给馈电1波导口和馈电2波导口，然后分别经过差分传输线1和差分传输线2，再分别通过输出波导口1和输出波导口2到达天线单元1和天线单元2，通过单独控制差分传输线1和差分传输线2周围的直流电压实现天线单元1和天线单元2的独立移相。可以看出，2个差分传输线就需要两个输入波导口和两个输出波导口，且需要额外的功分器将信号进行功率分别后再分别输入到两个输入波导口。
技术实现思路
针对上述传统馈电方案中一个波导口只能给一个传输线馈电的不足之处，本专利技术提出一种馈电结构，并基于本专利技术提出的馈电结构提出了一种用于移相器的馈电方法，利用一个波导口给2的正整数倍个数的传输线馈电，且本专利技术提出的馈电结构不仅实现了对传输线的馈电，同时起着功率分配器或者功率合路器的作用，相比于传统的一个波导口馈一根传输线的馈电结构，节省了波导口的个数，减少了单独使用功分器或合路器的损耗，既具有结构简单的特点，也解决了某些高频情况下馈电结构空间不足的问题。本专利技术的技术方案为：一种馈电结构，包括2N个第一传输线、一个第一波导口和2N个第二波导口，N为正整数，所述第一波导口和第二波导口为包括一个输入端和一个输出端的传输线；所述2N个第一传输线的一端均连接所述第一波导口的一端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接所述2N个第二波导口的一端；当所述2N个第一传输线的一端连接的是所述第一波导口的输出端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接的是所述2N个第二波导口的输入端时，所述馈电结构的输入信号从所述第一波导口的输入端输入，经过所述第一波导口进行功率分配后分别馈电至所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线传输的信号分别从所述2N个第二波导口的输出端输出；当所述2N个第一传输线的一端连接的是所述第一波导口的输入端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接的是所述2N个第二波导口的输出端时，所述馈电结构的输入信号分别从所述2N个第二波导口的输入端输入到所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线输出的信号在所述第一波导口内进行功率合成后从所述第一波导口的输出端输出。具体的，所述第一波导口为矩形波导或脊波导，所述第二波导口为矩形波导或脊波导。具体的，在所述第一波导口和/或第二波导口采用的波导中填充介质。具体的，所述第一传输线为移相器中的传输线，所述移相器包括两层玻璃层和设置在所述两层玻璃层之间的填充层，所述填充层内填充有能够改变介质介电常数的可调谐材料，所述可调谐材料包括液晶材料；所述第一传输线设置在所述玻璃层表面并位于所述填充层内。具体的，所述第一传输线为差分传输线或单条传输线。具体的，所述第一传输线的两条差分传输线为锯齿状，且锯齿部分重叠。具体的，采用差分传输线结构的所述第一传输线与所述第一波导口和第二波导口的连接处采用具有匹配功能形状的传输线，且所述第一传输线的两条差分传输线与第一波导口连接处的传输线镜像对称，所述第一传输线的两条差分传输线与第二波导口连接处的传输线镜像对称。具体的，所述第一传输线采用差分传输线结构的所述移相器中还设置有分别与所述第一波导口和第二波导口匹配的短路匹配波导。基于上述馈电结构，本专利技术还提出适用于移相器的馈电方法，技术方案如下：一种移相器的馈电方法，所述移相器包括两层玻璃层和设置在所述两层玻璃层之间的填充层，所述填充层内填充有能够改变介质介电常数的可调谐材料；在所述玻璃层表面并位于所述填充层内设置有2N个第一传输线，N为正整数；所述移相器的馈电方法为：将所述2N个第一传输线的一端均连接到一个第一波导口的一端，将所述2N个第一传输线的另一端分别连接2N个第二波导口的一端，所述2N个第二波导口的另一端分别连接2N个天线单元，所述第一波导口和第二波导口为包括一个输入端和一个输出端的传输线；当所述2N个天线单元为发射模式时，输入信号从所述第一波导口的输入端输入，所述第一波导口将输入信号进行功率分配后分别馈电至所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线传输的信号分别从所述2N个第二波导口的输出端输出到所述2N个天线单元中进行发射；当所述2N个天线单元为接收模式时，所述2N个天线单元分别接收输入信号并通过所述2N个第二波导口输入到所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线输出的信号在所述第一波导口进行功率合成后从所述第一波导口的输出端输出；通过单独控制所述2N个第一传输线周围的直流电压实现2N个天线单元的独立移相。本专利技术的有益效果为：本专利技术利用一个第一波导口与2N个第一传输线连接进行馈电，第一波导口不仅能够实现不同传输线间的转换作用也具有功率分配或功率合成的作用，与传统馈电方法相比，本专利技术既降低了单独功分器或合路器的损耗，也减少了转换结构的复杂度、降低了系统成本；本专利技术适用范围广，既适用于液晶移相器，也适用于填充其他能够改变介质介电常数的可调谐材料的移相器，第一传输线既可以采用差分传输线结构，也可以采用单条传输线、或者具有传输线功能的其他传输线结构。附图说明图1是传统的一个波导口给一条传输线馈电的结构示意图。图2是本专利技术提出的馈电结构在实施例中利用一个第一波导口给两个第一传输线进行馈电的结构示意图。图3是本专利技术提出的馈电结构在实施例中利用一个第一波导口给四个第一传输线进行馈电的结构示意图。图4是本专利技术提出的馈电结构在实施例中利用一个第一波导口给六个第一传输线进行馈电的结构示意图。图5是本专利技术提出的馈电结构在实施例中采用脊波导的结构示意图。图6是本专利技术提出的馈电结构在实施例中采用介质波导的结构示意图。图7是无源相控阵发射状态工作框架图。图8是液晶移相器包括单条差分传输线时的内部结构示意图。图9是液晶移相器中单条差分传输线的整体结构示意图。图10是传统馈电方案中用一个波导口给一对差分传输线进行馈电的结构示意图。图11是利用本专利技术的馈电结构使用一个波导口给两对差分传输线进行馈电的结构示意图。图12是能够应用于本专利技术提出的馈电结构中的一种差分传输线的具体结构示意图。图13是能够应用于本专利技术提出的馈电结构中的另一种差分传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种馈电结构，其特征在于，包括2N个第一传输线、一个第一波导口和2N个第二波导口，N为正整数，所述第一波导口和第二波导口为包括一个输入端和一个输出端的传输线；所述2N个第一传输线的一端均连接所述第一波导口的一端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接所述2N个第二波导口的一端；/n当所述2N个第一传输线的一端连接的是所述第一波导口的输出端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接的是所述2N个第二波导口的输入端时，所述馈电结构的输入信号从所述第一波导口的输入端输入，经过所述第一波导口进行功率分配后分别馈电至所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线传输的信号分别从所述2N个第二波导口的输出端输出；/n当所述2N个第一传输线的一端连接的是所述第一波导口的输入端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接的是所述2N个第二波导口的输出端时，所述馈电结构的输入信号分别从所述2N个第二波导口的输入端输入到所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线输出的信号在所述第一波导口内进行功率合成后从所述第一波导口的输出端输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种馈电结构，其特征在于，包括2N个第一传输线、一个第一波导口和2N个第二波导口，N为正整数，所述第一波导口和第二波导口为包括一个输入端和一个输出端的传输线；所述2N个第一传输线的一端均连接所述第一波导口的一端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接所述2N个第二波导口的一端；
当所述2N个第一传输线的一端连接的是所述第一波导口的输出端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接的是所述2N个第二波导口的输入端时，所述馈电结构的输入信号从所述第一波导口的输入端输入，经过所述第一波导口进行功率分配后分别馈电至所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线传输的信号分别从所述2N个第二波导口的输出端输出；
当所述2N个第一传输线的一端连接的是所述第一波导口的输入端，所述2N个第一传输线的另一端分别连接的是所述2N个第二波导口的输出端时，所述馈电结构的输入信号分别从所述2N个第二波导口的输入端输入到所述2N个第一传输线中，所述2N个第一传输线输出的信号在所述第一波导口内进行功率合成后从所述第一波导口的输出端输出。


2.根据权利要求1所述的馈电结构，其特征在于，所述第一波导口为矩形波导或脊波导，所述第二波导口为矩形波导或脊波导。


3.根据权利要求2所述的馈电结构，其特征在于，在所述第一波导口和/或第二波导口采用的波导中填充介质。


4.根据权利要求1至3任一项所述的馈电结构，其特征在于，所述第一传输线为移相器中的传输线，所述移相器包括两层玻璃层和设置在所述两层玻璃层之间的填充层，所述填充层内填充有能够改变介质介电常数的可调谐材料，所述可调谐材料包括液晶材料；所述第一传输线设置在所述玻璃层表面并位于所述填充层内。


5.根据权利要求4所述的馈电结构，其特征在于，所述第一传输线为差分传输线或单条传输线。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，郭丽凤，李力力，
申请(专利权)人：成都华兴大地科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51