一种宽带电调移相器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种宽带电调移相器，尤其是涉及一种单电压控制的宽带电调移相器。该移相器包括一路串联支路，三路并联支路和单电压直流偏置电路。电路中所有变容二极管均采用电容、电感构成的低通滤波馈电网络进行统一调控，通过调节单电压来改变所有变容二极管电容值，以实现在特定宽频带信号导通功能同时实现对其相位的调控。本实用新型专利技术除具有性能上的宽带移相的特点外，还具有体积小、成本低、节能环保及便于系统集成的特点，可广泛用于新型微波器件设计、天线等领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电调移相器，尤其涉及一种单电压控制的宽带电调移相器。
技术介绍
移相器在雷达、通信、仪器、仪表等众多
有着广泛的应用。尤其是相控阵雷达的出现极大的促进了可调移相器的发展，相控阵雷达依靠T/R组件中的移相器来实现天线波束在空中的扫描，移相器的移相精度和响应速度等指标的好坏直接影响到系统波束在空中定位的准确性和波速主瓣对旁瓣的抑制度。随着移动通信技术的发展，移相器广泛应用于调制解调技术中，另外移相器可以控制移动通信中天线波束的方向从而对无信号区域的“扫盲”。随着航空、航天技术的发展以及军事上的需要，对测量相位提出了一些新的要求如更高的测量精度及更高分辨能力。测量相位中最重要的部件之一就是移相器。测量系统的发展非常迅速，这也为发展新型的移相器提出了更迫切的要求。研制移相精度高、插入损耗小、相位连续可调、体积小、重量轻、成本低廉、可靠性高的移相器成为亟待解决的问题。左右手复合传输线由于在带宽、相位等方面性能优势，国外已经有大量科研人员从事相关移相器设计及其工程应用研究。如Christian Dam等人采用多层板结构，多电压控制设计出基于左右手复合传输线电调移相器[见Christian Damm, Martin Schler, Jens Freese, and Rolf Jakoby, Artificial Line Phase Shifter with separately tunable Phase and Line Impedance, Proceedings of the 36th European Microwave Conference, EuMC2006,ρ 423-426，2007]。Mohsen Sazegar，Yuliang Zheng等人采用分布式左手传输线集成铁电材料设计出用于天线阵列的电调移相器[见Mohsen Sazegar，Yuliang Zheng, Holger Maune, Christian Damm,Xianghui Zhou,Joachim Binder,Rolf Jakoby,Low-Cost Phased-Array Antenna Using Compact Tunable Phase Shifters Based on Ferroelectric Ceramics，，， IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 59, NO. 5, MAY 2011]； 国内对左右手复合传输线的研究目前还处于起步阶段，大多数相关产品都停留在实验阶段，还没有报道将左右手复合传输线技术应用于实际的工程。浙江大学ZOU Yong-zhuo 等人设计出利用传统右手传输线与复合传输对比实现90度移相功能的移相器[见ZOU Yong-zhuo,LIN Zhi-li,LING Ti,YAO Jun, HE Sailing, A new broadband differential phase shifter fabricated using a novel CRLH structure，，，Journal of Zhejiang University =Science A, v8, nlO, pl568_1572，October 2007]，由于其固定移相，具有不可调性，其实际工程应用非常有限。香港大学.3^叫，3.1.0^111^，1\ I. Yuk曾采用分布参数复合传输线结构集成PIN管设计出6位数字式窄带电调移相器[见J. a!ang，S.W. Cheung, Τ. I.Yuk,A Compact 6-bit Phase Shifter with High-Power Capacity Based on Composite Right/Left-Hand Transmission Line”， European Microwave Conference， EuMC2010，p437-440，2010]。由于带宽窄且釆用多电压控制限制了其在实际中的应用。
技术实现思路
本技术提供一种基于左右手复合传输线的宽带电调移相器，该电调移相器具有带宽宽、移相量大、尺寸小、便于控制、成本低的特点。本技术技术方案如下一种宽带电调移相器，如图1所示，包括一个串联支路、三个并联支路和一个单电压直流偏置电路。所述串联支路包括两个电感Lsi和Ls2、两个变容二极管D1和D2、两个电容Csi和Cs2 和五条微带线；第一变容二极管D1的正极通过第一微带线与所述宽带电调移相器的输入端相连，其负极通过第二微带线与第一电感Lsi的一端相连；第二变容二极管&的正极通过第五微带线与所述宽带电调移相器的输出端相连，其负极通过第四微带线与第二电感的一端相连；第一电感Lsi的另一端和第二电感Ls2的另一端之间连接第三微带线；第一电容 Csi并联于第一变容二极管D1上，第二电容Cs2并联于第二变容二极管D2上。所述三个并联支路中第一并联支路包括第三变容二极管D3、第三电容Cptll和第三电感Lp21 ；第三变容二极管D3的正极和第三电感Lp21的一端接地，第三变容二极管D3的负极通过第六微带线接第三电容Cptll的一端，第三电容Cptll的另一端与第三电感Lp21的另一端相连并接至所述串联支路的第一微带线上。第二并联支路包括第六变容二极管D6、第四电容Cptl2和第四电感Lp22 ；第六变容二极管D6的正极和第四电感Lp22的一端接地，第六变容二极管D6的负极通过第九微带线接第四电容Cptl2的一端，第四电容Cptl2的另一端与第四电感的另一端相连并接至所述串联支路的第五微带线上。第三并联支路包括第四变容二极管D4、第五变容二极管D5、第五电容Cpl、第六电容 Cp2和第五电感Lpl ；第四、第五变容二极管D4和D5的正极以及第五电感Lpl的一端接地，第四、第五变容二极管D4和D5的负极通过第八微带线接第六电容Cp2的一端，第六电容Cp2的另一端和第五电感Lpl的另一端通过第七微带线接第五电容Cpl的一端，第五电容Cpl的另一端接至所述串联支路的第三微带线上。所述单电压直流偏置电路B包括四个电感L6、L7、L8和L9和一个电容C7 ；直流偏置电压信号通过第十微带线分别与第六、七、八、九电感L6、L7、L8和L9的一端相连，第六电感 L6的另一端接至所述第一并联支路的第六微带线上，第七电感L7的另一端接至所述第三并联支路的第七微带线上，第八电感L8的另一端接至所述串联支路的第三微带线上，第九电感“的另一端接至所述第二并联支路的第九微带线上；第七电容C7的一端接地，第七电容 C7的另一端接至第十微带线上。上述方案中，需要解释的是1、所述串联支路中，变容二极管上并联的电容，其作用是达到阻抗匹配拓展带宽的目的。2、所述第三并联支路中，第五电容Cpl的作用是隔直馈电和拓展带宽；采用两个并联变容二极管其目的是增大电容值随电压的改变量以达到增加移相量的目的。3、电路中电容电感的取值尽可能使得串联谐振频率与并联谐振频率尽可能的靠近以保证电路的带通特性。本技术提供的宽带电调移相器，包括一路串联支路，三路并联支路，单电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带电调移相器，包括一个串联支路、三个并联支路和一个单电压直流偏置电路；其特征在于所述串联支路包括两个电感(Lsi和Ls2)、两个变容二极管(D1和D2)、两个电容(Csi和 Cs2)和五条微带线；第一变容二极管(D1)的正极通过第一微带线与所述宽带电调移相器的输入端相连，其负极通过第二微带线与第一电感(Lsi)的一端相连；第二变容二极管(D2)的正极通过第五微带线与所述宽带电调移相器的输出端相连，其负极通过第四微带线与第二电感(Ls2)的一端相连；第一电感(Lsi)的另一端和第二电感(Ls2)的另一端之间连接第三微带线；第一电容(Csi)并联于第一变容二极管(D1)上，第二电容(Cs2)并联于第二变容二极管(D2)上；所述三个并联支路中第一并联支路包括第三变容二极管(D3)、第三电容(Cptll)和第三电感(Lp21)；第三变容二极管(D3)的正极和第三电感(Lp21)的一端接地，第三变容二极管(D3)的负极通过第六微带线接第三电容(Cptll)的一端，第三电容(Cptll)的另一端与第三电感(Lp21)的另一端相连并接至所述串联支路的第一微带线上；第二并联支路包括第六变容二极管(D6)、第四电容(Cptl2)和第四电感(Lp22)；第六变容二极管(D6)的正极和第四电感(Lp22)的一端接地，第六变容二极管(D6)的负极通过第九微带线接第四电容(Cptl2)的一端，第四电容(Cptl2)的另一端与第四电感(Lp22)的另一端相连并接至所述串联支路的第五微带线上；第三并联支路包括第四变容二极管(D4)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：林先其，吴杨生，程飞，樊勇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：