一种紧凑型平衡式宽带移相器制造技术

本发明专利技术属于微波通信技术领域，具体涉及一种紧凑型平衡式宽带移相器。本发明专利技术采用单层微带结构，整个结构沿垂直方向的中心线对称，包括第一馈线至第四馈线、半波长耦合微带线、第一耦合微带线、第二耦合微带线、第一微带线、第二微带线、阶跃阻抗线、第一电容组及第二电容组；第一馈线与第二馈线的一端分别连接半波长耦合微带线的上侧两端；第三馈线与第四馈线的一端分别连接半波长耦合微带线的下侧两端；半波长耦合微带线的左侧两端分别与第一电容组的一端连接；半波长耦合微带线的右侧两端分别与第二电容组的一端连接；阶跃阻抗线的上端与半波长耦合微带线下侧中点端连接。本发明专利技术具有宽带、小尺寸、低损耗和结构简单易加工的优点。低损耗和结构简单易加工的优点。低损耗和结构简单易加工的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型平衡式宽带移相器


[0001]本专利技术属于微波通信
，具体涉及一种紧凑型平衡式宽带移相器。

技术介绍

[0002]移相器能够对电磁波的相位进行调整和控制，被广泛应用于相控阵天线、圆极化天线、波束成形网络和卫星移动通信系统中，其性能的好坏直接影响整个通信系统的质量。无线通信系统正向小型化、高集成度和低损耗方向发展，导致系统内部的环境噪声和电磁串扰等问题日益严重，因此同时具有差模移相和共模抑制功能的平衡式移相器受到广泛关注。此外，随着无线通信系统的快速发展，频谱资源日益紧张，而宽带系统因其兼容性好、传输速率高等优势成为未来无线通信发展的必然趋势。因此，具有宽带、小型化和低损耗特点的平衡式移相器符合无线通信系统的发展需求，然而目前同时具有宽带、小尺寸和低损耗的平衡式移相器设计仍然是一个重要挑战。
[0003]目前报道了多种平衡式移相器的设计技术。采用单个半波长耦合线加载半波长微带线的方法可以实现宽带差模阻抗匹配和宽带差模移相，但是工作带宽受限于共模抑制带宽。使用非对称的方法可以实现宽带共模抑制和小尺寸，但是工作带宽较窄，且损耗较大。采用两级分支线结构或T型多模谐振器的方法可以实现宽移相范围，但其尺寸较大。采用一对对折耦合线的三端分别连接半波长微带线的方法可以实现滤波移相功能，但其带宽较窄。使用液晶技术可以实现可调差模移相功能，但是其工作带宽较窄且结构复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述技术所存在的问题，提出了一种紧凑型平衡式宽带移相器。本专利技术的目的在于提高平衡式移相器的工作带宽，并且在保证宽带的情况下，降低尺寸和损耗，实现小尺寸、低损耗和结构简单的一种紧凑型平衡式宽带移相器。
[0005]本专利技术为实现上述专利技术目的，采取的技术方案如下：一种紧凑型平衡式宽带移相器，采用单层微带结构，整个结构沿垂直方向的中心线对称，包括第一馈线至第四馈线、半波长耦合微带线、第一耦合微带线、第二耦合微带线、第一微带线、第二微带线、阶跃阻抗线、第一电容组及第二电容组；所述第一馈线与第二馈线的一端分别连接半波长耦合微带线的上侧两端；所述第三馈线与第四馈线的一端分别连接半波长耦合微带线的下侧两端；所述半波长耦合微带线的左侧两端分别与第一电容组的一端连接；所述第一电容组的另一端分别与第一耦合微带线的一端连接；所述第一耦合微带线的另一端与第一微带线连接；所述半波长耦合微带线的右侧两端分别与第二电容组的一端连接；所述第二电容组的另一端分别与第二耦合微带线的一端连接；所述第二耦合微带线的另一端与第二微带线连接；所述阶跃阻抗线的上端与半波长耦合微带线下侧中点端连接。
[0006]进一步的作为本专利技术的优选技术方案，所述第一馈线与第二馈线的另一端分别外接一对平衡式端口；所述第三馈线与第四馈线的另一端分别外接另一对平衡式端口。
[0007]进一步的作为本专利技术的优选技术方案，所述第一电容组、第二电容组均包括上下
平行设置的2个电容。
[0008]进一步的作为本专利技术的优选技术方案，所述第一微带线、第二微带线均为口字型微带线；所述第一微带线的右侧设置开口端；所述第一微带线右侧开口端的上下侧与第一耦合微带线的另一端连接；所述第二微带线的左侧设置开口端；所述第二微带线左侧开口端的上下侧与第二耦合微带线的另一端。
[0009]进一步的作为本专利技术的优选技术方案，当移相器被差模信号激励时，半波长耦合微带线沿着垂直方向的中心对称面等效为理想的电壁，阶跃阻抗线不起作用，半波长耦合微带线等效为四分之一波长短路枝节，结合两端分别连接第一电容组、第二电容组和第一微带线、第二微带线的第一耦合微带线、第二耦合微带线可获得多个差模传输极点，实现宽带差模阻抗匹配，通过调节半波长耦合微带线、第一耦合微带线、第二耦合微带线的奇偶模阻抗、第一电容组与第二电容组的容值和第一微带线、第二微带线的阻抗控制差模阻抗匹配带宽和差模移相带宽；当被共模信号激励时，移相器垂直方向的中心对称面等效为理想的磁壁，半波长耦合微带线等效为四分之一波长开路枝节，结合两端分别连接第一电容组、第二电容组和第一微带线、第二微带线的第一耦合微带线、第二耦合微带线以及阶跃阻抗线可获得多个共模传输零点，实现宽带共模抑制，阶跃阻抗线在不影响差模工作的情况下提高共模抑制带宽。
[0010]本专利技术所述的一种紧凑型平衡式宽带移相器，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0011](1)本专利技术通过一个半波长耦合微带线，结合一对两端分别连接电容和微带线的耦合微带线实现同时具有宽带差模阻抗匹配、宽带差模移相和宽带共模抑制的平衡式移相器，并且具有小尺寸、低损耗和结构简单易加工的优点。
[0012](2)本专利技术整个电路结构左右对称而上下不对称，以便兼顾差模阻抗匹配、差模移相和共模抑制的性能调控。
[0013](3)本专利技术即可通过微带线实现，也可通过共面波导、带状线等其它传输线形式实现。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例紧凑型平衡式宽带移相器的结构示意图；
[0015]图2是本专利技术实施例紧凑型平衡式宽带移相器的差模阻抗匹配响应仿真图；
[0016]图3是本专利技术实施例紧凑型平衡式宽带移相器的差模移相响应仿真图；
[0017]图4是本专利技术实施例紧凑型平衡式宽带移相器的共模抑制响应仿真图；
[0018]附图中，1
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第一馈线，2
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第二馈线，3
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第三馈线，4
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第四馈线，5
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半波长耦合微带线，6
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第一耦合微带线，7
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第二耦合微带线，8
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第一微带线，9
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第二微带线，10
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阶跃阻抗线。
具体实施方式
[0019]下面结合附图详细的描述本专利技术的作进一步的解释说明，以使本领域的技术人员可以更深入地理解本专利技术并能够实施，但下面通过参考实例仅用于解释本专利技术，不作为本专利技术的限定。
[0020]如图1所示，本专利技术提出的一种紧凑型平衡式宽带移相器，采用单层微带结构，整
个结构沿垂直方向的中心线对称，包括第一馈线1至第四馈线4、半波长耦合微带线5、第一耦合微带线6、第二耦合微带线7、第一微带线8、第二微带线9、阶跃阻抗线10、第一电容组及第二电容组；第一馈线1与第二馈线2的一端分别连接半波长耦合微带线5的上侧两端；第三馈线3与第四馈线4的一端分别连接半波长耦合微带线5的下侧两端；半波长耦合微带线5的左侧两端分别与第一电容组的一端连接；第一电容组的另一端分别与第一耦合微带线6的一端连接；第一耦合微带线6的另一端与第一微带线8连接；半波长耦合微带线5的右侧两端分别与第二电容组的一端连接；第二电容组的另一端分别与第二耦合微带线7的一端连接；第二耦合微带线7的另一端与第二微带线9连接；阶跃阻抗线10的上端与半波长耦合微带线5下侧中点端连接。
[0021]第一馈线1与第二馈线2的另一端分别外接一对平衡式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型平衡式宽带移相器，采用单层微带结构，整个结构沿垂直方向的中心线对称，其特征在于，包括第一馈线(1)至第四馈线(4)、半波长耦合微带线(5)、第一耦合微带线(6)、第二耦合微带线(7)、第一微带线(8)、第二微带线(9)、阶跃阻抗线(10)、第一电容组及第二电容组；所述第一馈线(1)与第二馈线(2)的一端分别连接半波长耦合微带线(5)的上侧两端；所述第三馈线(3)与第四馈线(4)的一端分别连接半波长耦合微带线(5)的下侧两端；所述半波长耦合微带线(5)的左侧两端分别与第一电容组的一端连接；所述第一电容组的另一端分别与第一耦合微带线(6)的一端连接；所述第一耦合微带线(6)的另一端与第一微带线(8)连接；所述半波长耦合微带线(5)的右侧两端分别与第二电容组的一端连接；所述第二电容组的另一端分别与第二耦合微带线(7)的一端连接；所述第二耦合微带线(7)的另一端与第二微带线(9)连接；所述阶跃阻抗线(10)的上端与半波长耦合微带线(5)下侧中点端连接。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型平衡式宽带移相器，其特征在于，所述第一馈线(1)与第二馈线(2)的另一端分别外接一对平衡式端口；所述第三馈线(3)与第四馈线(4)的另一端分别外接另一对平衡式端口。3.根据权利要求1所述的一种紧凑型平衡式宽带移相器，其特征在于，所述第一电容组、第二电容组均包括上下平行设置的2个电容。4.根据权利要求1所述的一种紧凑型平衡式宽带移相器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威，施金，吴钢雄，徐凯，张凌燕，杨永杰，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：