基于容性負(fù)載的超寬帶定值移相器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種移相器，具體設(shè)及一種超寬帶定值移相器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著寬帶有源相控陣?yán)走_的不斷發(fā)展，人們對天線波束控制的需求不斷提高，對 控制電路的研究也更加深入。
[0003] 移相器作為波束控制的關(guān)鍵器件，由于其工作狀態(tài)及技術(shù)指標(biāo)較多，占用面積大， 性能要求高，設(shè)計和制作難度大，一直是天線收發(fā)組件中關(guān)鍵的器件之一。相控陣?yán)走_的發(fā) 展對移相器的帶寬，移相精度和集成面積等方面提出了更高的要求，因此，對寬帶W及超寬 帶高性能移相器的研究具有重要的意義及實際應(yīng)用價值。
[0004] 然后，在通信系統(tǒng)中實際應(yīng)用移相器時，往往存在一些非理想的因素。例如，在實 際的多通道系統(tǒng)(例如相控陣）中，由于布板時通路傳輸線長度差異、鍵合金絲長度差異、忍 片本身相位特性的差異性，導(dǎo)致各個通道中相位并不一致，存在一定差異。因此十分有必要 研究出一種易于系統(tǒng)調(diào)試，能夠校正寬帶系統(tǒng)相位的寬帶定值移相器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專利提供一種基于容性負(fù)載的超寬帶 定值移相器。
[0006] 技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的基于容性負(fù)載的超寬帶定值 移相器：
[0007] 包括物理分離的N路移相單元，通過接入不同移相單元的信號輸入端與信號輸出 端，實現(xiàn)N-I種移相狀態(tài)。
[000引每路移相單元中，包括正交禪合器、第一和第二傳輸線，W及第一和第二容性負(fù) 載，其中所述正交禪合器包括輸入端、禪合端、直通端和隔離端，所述第一傳輸線的一端作 為該移相單元的信號輸入端，另一端與正交禪合器的輸入端連接，所述第二傳輸線一端作 為該移相單元的信號輸出端，另一端與正交禪合器的隔離端連接;第一容性負(fù)載的一端與 正交禪合器的禪合端連接，另一端接地;第二容性負(fù)載的一端與正交禪合器的直通端連接， 另一端接地。
[0009] 優(yōu)選的，所述各移相單元中分別與正交禪合器禪合端和直通端連接的第一和第二 容性負(fù)載為純電容元件。優(yōu)選的，分別與正交禪合器輸入端和隔離端連接的第一和第二傳 輸線的特性阻抗均為50歐姆。
[0010] 優(yōu)選的，所述N路移相單元中采用完全相同的正交禪合器。
[0011] 進一步優(yōu)選的，所述正交禪合器為由螺旋形電感禪合單元級聯(lián)而成超寬帶正交禪 合器;每級螺旋形電感禪合單元包括相互禪合的兩個螺旋電感;相鄰兩級的螺旋形電感禪 合單元通過前一級的兩個螺旋電感分別與后一級的兩個螺旋電感之一串聯(lián)實現(xiàn)前后級級 聯(lián)；
[0012] 該禪合器中級聯(lián)連接的第一級螺旋形電感禪合單元中的其中一螺旋電感位于外 側(cè)的一端為禪合器的禪合端，另一螺旋電感位于外側(cè)的一端為禪合器的輸入端;該禪合器 中最后一級螺旋形電感禪合單元中的其中一螺旋電感位于外側(cè)的一端為禪合器的直通端， 另一螺旋電感位于外側(cè)的一端為禪合器的隔離端；
[0013] 從外部到內(nèi)部禪合器中各螺旋形電感禪合單元的禪合間距或微帶線寬逐漸遞減。
[0014] 進一步優(yōu)選的，所述螺旋形電感禪合單元通過其兩個螺旋電感位于同層金屬并采 用邊際禪合實現(xiàn)相互禪合，或所述螺旋形電感禪合單元通過其兩個螺旋電感位于不同層金 屬，結(jié)合邊際禪合和上下層禪合實現(xiàn)相互禪合。
[0015] 作為進一步優(yōu)選的，所述各螺旋形電感禪合單元中的兩個螺旋電感位于同一側(cè)的 端口之間跨接有跨接電容，所述跨接電容的兩端分別通過接地電容接地。
[0016] 作為優(yōu)選的，所述禪合器的電路結(jié)構(gòu)左右對稱，上下對稱，且均為集總元件。
[0017] 有益效果:本實用新型提供的基于容性負(fù)載的超寬帶定值移相器，其具有如下優(yōu) 占 . y ?、、?
[0018] 1、容性負(fù)載的使用，避免了傳統(tǒng)電容電感串/并聯(lián)形式的負(fù)載中的大尺寸螺旋電 感的使用，減小了電路尺寸，降低成本;另一方面，避免引入傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中螺旋電感的額外損 耗，使得移相器整體插入損耗更小。
[0019] 2、每路移相單元電路中，在正交禪合器電路設(shè)計完成后，通過調(diào)整第一、第二容性 負(fù)載的容值大小，通過調(diào)整第一、第二傳輸線的電長度大小，即可獲得不同的移相值，大大 簡化移相器的設(shè)計。進一步的，本實用新型可采用完全相同的正交禪合器作為移相器的核 屯、電路，進一步簡化移相器的設(shè)計。
[0020] 3、容性負(fù)載不會惡化移相器的帶寬，即移相器的工作帶寬主要由正交禪合器的工 作帶寬決定。
[0021] 4、包含多個移相單元電路，不需要供電和邏輯控制電路，選擇不同的移相單元電 路，即可進行系統(tǒng)通道內(nèi)相位的校正，非常易于在系統(tǒng)調(diào)試中使用。
[0022] 5、進一步地，移相單元電路中配合采用由螺旋形禪合電感級聯(lián)構(gòu)成的超寬帶正交 禪合器，可W使得在正交禪合器的帶寬范圍內(nèi)保持良好的相位平坦度，獲得更為優(yōu)異的超 寬帶移相性能。
[0023] 總體而言，本實用新型提供的基于容性負(fù)載的超寬帶定值移相器，其結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè) 計方法簡單，插入損耗小，不需要額外的供電及邏輯控制，可W廣泛應(yīng)用在寬帶有源相控陣 雷達系統(tǒng)調(diào)試中。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本實用新型提供的基于容性負(fù)載的超寬帶定值移相器的原理示意框圖；
[0025] 圖2為實施例1中舉例的4路理想元器件構(gòu)成的超寬帶定值移相器提供30度、45度 W及60度相移下的相移仿真結(jié)果；
[0026] 圖3為實施例2提供的4路超寬帶定值移相器的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0027] 圖4為實施例2提供的4路超寬帶定值移相器提供20度、40度W及60度相移下的相 移測試結(jié)果；
[0028] 圖5為實施例2提供的4路超寬帶定值移相器提供20度、40度W及60度相移下的相 移誤差測試結(jié)果；
[0029] 圖6為實施例2提供的4路超寬帶定值移相器的插入損耗測試結(jié)果；
[0030] 圖7為實施例2提供的4路超寬帶定值移相器的回波損耗測試結(jié)果。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，W下實施例對本實用 新型不構(gòu)成限定。
[0032] 本實用新型提供的基于容性負(fù)載的超寬帶定值移相器，可W用較小的電路面積實 現(xiàn)較寬的工作帶寬，具有良好的相移平穩(wěn)度。如圖1所示，本實用新型提供的基于容性負(fù)載 的超寬帶定值移相器，包括N路移相單元，運N路移相單元是物理分離的，且通過接入不同移 相單元的信號輸入端與信號輸出端，物理切換不同的移相單元，可實現(xiàn)N-I種移相狀態(tài)，其 中N >2。W第N路移相單元為例說明，包括正交禪合器N、第一傳輸線目NC、第二傳輸線目ND, W 及第一容性負(fù)載Cna和第二容性負(fù)載Cnb,其中所述正交禪合器包括輸入端C、禪合端A、直通 端B和隔離端D，所述第一傳輸線0NG的一端作為該移相單元的信號輸入端，用于作為輸入閑妾 收一輸入信號，另一端與正交禪合器的輸入端C連接，所述第二傳輸線0ND-端作為該移相單 元的信號輸出端，用于作為輸出N輸出一輸出信號，另一端與正交禪合器的隔離端D連接;第 一容性負(fù)載Cna的一端與正交禪合器的禪合端A連接，另一端接地;第二容性負(fù)載Cnb的一端 與正交禪合器的直通端B連接，另一端接地。