專利名稱：一種數(shù)字移相器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種數(shù)字移相器電路。
背景技術(shù)：
移相器的主要功能就是改變傳輸信號的相位，以滿足系統(tǒng)的要求。移相器一般分 為模擬移相器和數(shù)字移相器兩類，模擬移相器對相位聯(lián)系可調(diào)；數(shù)字移相器的相移是量化 了的，即其相位只能階躍變化，移相位數(shù)越多，對信號相位控制也越精細。移相器的應用很 廣泛，比如各種通信系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)，微波儀器和測量系統(tǒng)，還有各種工業(yè)用途中。在各種 的線性功率放大器中，也少不了移相器。
數(shù)字移相器的主要用途是用于相控陣雷達的T/R (Transmitter andReceiver)組 件。相控陣雷達依靠T/R組件中的移相器來實現(xiàn)波束在空中的掃描，移相器的相移精度和 相應速度等指標的好壞直接影響到系統(tǒng)波束在空中定位的準確性和波束主瓣對旁瓣的抑 制度。
先進的電路設計、高精度的微帶線加工以及嚴格的生產(chǎn)工藝控制是實現(xiàn)高精度數(shù) 字移相器的主要途徑?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常按照現(xiàn)在慣用的數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)來進行電路 設計，再通過軟件對設計方案進行仿真，最后，根據(jù)仿真結(jié)果進行數(shù)字移相器的生產(chǎn)。
但是，由于現(xiàn)有的數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)限制，不能將微帶線的線寬設計的過寬，使 得生產(chǎn)過程中，實際的微帶線寬精度不能滿足高精度數(shù)字移相器的精度要求。這就使得制 作出來的數(shù)字移相器的移相精度與設計仿真時數(shù)字移相器的移相精度出現(xiàn)偏差，導致最后 生產(chǎn)出來的數(shù)字移相器并不能達到仿真實現(xiàn)的移相精度，增加了調(diào)試難度。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種數(shù)字移相器電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于現(xiàn)有的數(shù) 字移相器電路結(jié)構(gòu)限制，微帶線的線寬設計的比較窄，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝無法保證數(shù)字移相 器高移相精度的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案
一種數(shù)字移相器電路，包括
第一接口、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第 三二極管、第四二極管、第一引線、第一支路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線 以及第二接口，其中
所述第一電容的第一端連接所述第一接口、第二端連接所述第一引線的第一端；
所述第一二極管的正極連接所述第一引線的第二端，負極連接所述第一支路的第一端;
所述第二二極管的正極連接所述第一支路的第二端，負極連接所述第二引線的第一端;
所述第三二極管的正極連接所述第二引線的第一端，負極連接所述第二支路的第一端;
所述第四二極管的正極連接所述第二支路的第二端，負極連接所述第一引線的第~·丄山一觸；
所述第二支路的第一端和第二端分別連接所述第一微帶線和所述第二微帶線，所述第一微帶線和所述第二微帶線的線寬由預設移相精度確定；
所述第一電感的第一端連接所述第一引線的第一端，第二端連接所述第二電容的弟觸；
所述第二電容的第二端接地；
所述第二電感的第一端連接所述第二引線的第一端，第二端接地；
所述第二引線的第二端連接所述第二接口。
優(yōu)選地，所述第一支路的長度大于所述第二支路，且所述第一支路與所述第二支路組合形狀為凹形。
優(yōu)選地，所述第一微帶線以及所述第二微帶線對稱分布在所述第二支路的兩端。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了一種數(shù)字移相器電路。 該電路包括第一接口、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、 第三二極管、第四二極管、第一引線、第一支路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線以及第二接口，其中基于上述電路結(jié)構(gòu)，第一微帶線和第二微帶線線寬都能夠根據(jù)預設的移相精度設置較寬的預設寬度。這樣就保證了在實際生產(chǎn)的微帶線寬度與設計的微帶線寬度存在誤差的情況下，采用上述數(shù)字移相器電路的數(shù)字移相器的移相精度不會受到不良影響，降低了調(diào)試難度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例一公開的一種數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例二公開的一種數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實施例二公開的色散型移相器的相位斜率示意圖4為本發(fā)明實施例二公開的非色散型移相器相位示意圖5為本發(fā)明實施例二公開的另一種數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實施例二公開的再一種數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
由背景技術(shù)可知，由于現(xiàn)有的數(shù)字移相器電路結(jié)構(gòu)限制，不能將微帶線的線寬設計的過寬，使得生產(chǎn)過程中，實際的微帶線寬精度不能滿足高精度數(shù)字移相器的精度要求。 這就使得制作出來的數(shù)字移相器的移相精度與設計仿真時數(shù)字移相器的移相精度出現(xiàn)偏 差，導致最后生產(chǎn)出來的數(shù)字移相器并不能達到仿真實現(xiàn)的移相精度，增加了調(diào)試難度。
本發(fā)明公開了一種數(shù)字移相器電路。該電路包括第一接口、第一電容、第二電容、 第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一引線、第一支 路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線以及第二接口，其中基于上述電路結(jié)構(gòu)， 第一微帶線和第二微帶線線寬都能夠根據(jù)預設的移相精度設置較寬的預設寬度。這樣就保 證了在實際生產(chǎn)的微帶線寬度與設計的微帶線寬度存在誤差的情況下，采用上述數(shù)字移相 器電路的數(shù)字移相器的移相精度不會受到不良影響，降低了調(diào)試難度。有關(guān)所述數(shù)字移相 器電路的具體構(gòu)成將通過以下實施例進行詳細描述。
實施例一
請參閱附圖1，為本發(fā)明實施例一公開的一種數(shù)字移相器電路的具體結(jié)構(gòu)。該數(shù) 字移相器由第一接口 10、第一電容Cl、第二電容C2、第一電感LI、第二電感L2、第一二極管 VI、第二二極管V2、第三二極管V3、第四二極管V4、第一引線11、第一支路12、第二支路13、 第一微帶線14、第二微帶線15、第二引線16以及第二接口 17組成，其具體連接關(guān)系如下
所述第一電容Cl的第一端連接所述第一接口 10、第二端連接所述第一引線11的弟觸；
所述第一二極管Vl的正極連接所述第一引線11的第二端，負極連接所述第一支 路12的第一端；
所述第二二極管V2的正極連接所述第一支路12的第二端，負極連接所述第二引 線16的第一端；
所述第三二極管V3的正極連接所述第二引線16的第一端，負極連接所述第二支 路13的第一端；
所述第四二極管V4的正極連接所述第二支路13的第二端，負極連接所述第一引 線11的第二端；
所述第二支路13的第一端和第二端分別連接所述第一微帶線14和所述第二微帶 線15，所述第一微帶線14和所述第二微帶線15的線寬由預設移相精度確定；
所述第一電感LI的第一端連接所述第一引線11的第一端，第二端連接所述第二 電容從C2的第一端；
所述第二電容C2的第二端接地；
所述第二電感L2的第一端連接所述第二引線16的第一端，第二端接地；
所述第二引線16的第二端連接所述第二接口 17。
需要說明的是，數(shù)字移相器分為色散移相器和非色散移相器兩大類。
進一步需要說明的是，本實施例公開的數(shù)字移相器電路屬于非色散180度數(shù)字移 相器。是第一二極管VI、第二二極管V2、第三二極管V3以及第四二極管V4為其核心器件， 以第一微帶線14和第二微帶線15為傳輸導體，外加其他連接器件構(gòu)成。通過改變特定位 上的外加偏置電壓、電流或者TTL (晶體管-晶體管邏輯電平)信號來控制射頻信號，使其 相位按某個步進實現(xiàn)相位變換。
對于非色散180度數(shù)字移相器的設計，本發(fā)明基于現(xiàn)有的開關(guān)加載線原理圖，進一步注重的是微帶線精度的控制。
在附圖1中，V1、V2、V3以及V4為二極管，用于控制數(shù)字移相器電路的通斷；L1以及L2為芯片電感，LI用于形成直流回路，L2用于為V1、V2、V3以及V4 二極管管芯饋電；C1 以及C2為芯片電容，Cl為隔直電容，用于隔直流，C2為旁路電容，用于電源濾波。當通過電感L2加正電流時，V3和V4導通，Vl和V2截止，信號從第二支路13上通過，第一微帶線 14以及第二微帶線15為開路線，形成絕對相位Φ1 ;當過電感LI加負電流時，V1，V2導通， V3，V4截止，信號從第一支路12通過，形成絕對相位Φ2，則移相器的移相量即為Φ2-Φ1。
本發(fā)明實施例公開的數(shù)字移相器電路，采用了一種新穎的拓撲結(jié)構(gòu)。該電路包括第一接口、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一引線、第一支路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線以及第二接口，其中基于上述電路結(jié)構(gòu)，第一微帶線和第二微帶線線寬都能夠根據(jù)預設的移相精度設置較寬的預設寬度。這樣就保證了在實際生產(chǎn)的微帶線寬度與設計的微帶線寬度存在誤差的情況下，采用上述數(shù)字移相器電路的數(shù)字移相器的移相精度不會受到不良影響，降低了調(diào)試難度。
實施例二
請參閱附圖2，為本發(fā)明公開的一種數(shù)字移相器電路的具體結(jié)構(gòu)。該數(shù)字移相器由第一接口 10、第一電容Cl、第二電容C2、第一電感LI、第二電感L2、第一二極管VI、第二二極管V2、第三二極管V3、第四二極管V4、第一引線11、第一支路12、第二支路13、第一微帶線14、第二微帶線15、第二引線16以及第二接口 17組成，其具體連接關(guān)系如下
所述第一電容Cl的第一端連接所述第一接口 10、第二端連接所述第一引線11的弟觸；
所述第一二極管Vl的正極連接所述第一引線11的第二端，負極連接所述第一支路12的第一端；
所述第二二極管V2的正極連接所述第一支路12的第二端，負極連接所述第二引線16的第一端；
所述第三二極管V3的正極連接所述第二引線16的第一端，負極連接所述第二支路13的第一端；
所述第四二極管V4的正極連接所述第二支路13的第二端，負極連接所述第一引線11的第二端；
所述第二支路13的第一端和第二端分別連接所述第一微帶線14和所述第二微帶線15，所述第一微帶線14和所述第二微帶線15的線寬由預設移相精度確定；
所述第一電感LI的第一端連接所述第一引線11的第一端，第二端連接所述第二電容從C2的第一端；
所述第二電容C2的第二端接地；
所述第二電感L2的第一端連接所述第二引線16的第一端，第二端接地；
所述第二引線16的第二端連接所述第二接口 17。
需要說明的是，數(shù)字移相器分為色散移相器和非色散移相器兩大類。色散移相器為在整個頻率范圍內(nèi)，相位呈現(xiàn)線形變化，例如，180度移相位的色散度如圖3所示。圖中η 為F1、F2在中心頻率(Fl+F2)/2的四分之一波長上產(chǎn)生相位差。此種移相器的工作特點是頻率比較寬(可達到倍頻程)。
非色散移相器是在整個頻率范圍內(nèi)，相位一致度呈直線，例如180度移相位如圖4 所示。
進一步需要說明的是，本實施例公開的數(shù)字移相器電路屬于非色散180度數(shù)字移相器。是第一二極管VI、第二二極管V2、第三二極管V3以及第四二極管V4為其核心器件， 以第一微帶線14和第二微帶線15為傳輸導體，外加其他連接器件構(gòu)成。通過改變特定位上的外加偏置電壓、電流或者TTL (晶體管-晶體管邏輯電平)信號來控制射頻信號，使其相位按某個步進實現(xiàn)相位變換。
對于非色散180度數(shù)字移相器的設計，本發(fā)明基于現(xiàn)有的開關(guān)加載線原理圖，進一步注重的是微帶線精度的控制。
在附圖2中，V1、V2、V3以及V4為二極管，用于控制數(shù)字移相器電路的通斷；L1以及L2為芯片電感，LI用于形成直流回路，L2用于為V1、V2、V3以及V4 二極管管芯饋電；C1 以及C2為芯片電容，Cl為隔直電容，用于隔直流，C2為旁路電容，用于電源濾波。當通過電感L2加正電流時，V3和V4導通，Vl和V2截止，信號從第二支路13上通過，第一微帶線 14以及第二微帶線15為開路線，形成絕對相位Φ1 ;當過電感LI加負電流時，V1，V2導通， V3，V4截止，信號從第一支路12通過，形成絕對相位Φ2，則移相器的移相量即為Φ2-Φ1。
設計此數(shù)字移相器的移相量，就是要選擇合適的第一支路12以及第二支路13的長度。在本實施例中，第一支路12的長度大于第二支路13的長度，且所述第一支路12與所述第二支路13組合形狀為凹形。這樣在能夠保證移相量能夠達到180度的同時，還能夠節(jié)約電路板面積。當然，只要能夠保證移相量，第一支路12以及第二支路的形狀是可以改變的。有關(guān)于第一支路12以及第二支路13的設計寬度，可采用現(xiàn)有的方法進行設計，這里不再詳細說明。
另外，相對于現(xiàn)有技術(shù)中所用的一條較窄的微帶線，本實施例中采用了形狀完全對稱的第一微帶線14以及第二微帶線15兩條微帶線，用于控制數(shù)字移相器的移相精度，且兩條微帶線的寬度相對于現(xiàn)有技術(shù)能夠根據(jù)預設的移相精度設計的較寬。這樣就能很好的避免加工精度 對移相精度的影響，同樣也對調(diào)試工作的難度有了很大的改善。
進一步需要說明的是，第一微帶線14與第二微帶線15在除了附圖1中所示出的形狀及與第二支路13的連接關(guān)系以外，是可以采用其他形狀的，比如兩條直線(如圖5所示)，兩個對稱的圓弧(如圖6所示)等等，也可以采用第一微帶線14連接第二支路13的第二端，第二微帶線15連接第二支路13的第一端的連接方式。
本發(fā)明實施例公開的數(shù)字移相器電路，采用了一種新穎的拓撲結(jié)構(gòu)。該電路包括第一接口、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一引線、第一支路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線以及第二接口，其中基于上述電路結(jié)構(gòu)，第一微帶線和第二微帶線線寬都能夠根據(jù)預設的移相精度設置較寬的預設寬度。這樣就保證了在實際生產(chǎn)的微帶線寬度與設計的微帶線寬度存在誤差的情況下，采用上述數(shù)字移相器電路的數(shù)字移相器的移相精度不會受到不良影響，降低了調(diào)試難度。
綜上所述
由背景技術(shù)可知，在數(shù)字移相器設計中，微帶線的設計對移相精度的影響是至關(guān)重要的，在原有的設計過程中所采用的電路結(jié)構(gòu)，由于微帶線的寬度的限制，不能避免生產(chǎn) 過程加工精度的影響，造成生產(chǎn)的數(shù)字移相器精度不夠，進而造成技術(shù)指標難以調(diào)試的問 題，提高了產(chǎn)品的調(diào)試效率，也減少了因為調(diào)試而導致的不穩(wěn)定因素，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。
本發(fā)明公開了一種新型的數(shù)字移相器電路，在設計過程中，采用一種新型的拓撲 結(jié)構(gòu)。能夠?qū)⑽Ь€的線寬設計的寬一點，這樣在后續(xù)的生產(chǎn)過程中，能夠很好地避免生產(chǎn) 過程加工精度的影響，進一步保證生產(chǎn)的數(shù)字移相器的移相精度，降低在實際應用中對通 道的相位一致性校準、天線方向圖參數(shù)賦值以及功能權(quán)賦值的調(diào)試難度，提高了產(chǎn)品的調(diào) 試效率，也減少了因為調(diào)試而導致的不穩(wěn)定因素，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。
另外，采用本發(fā)明公開的數(shù)字移相器電路能夠把數(shù)字移相器的頻帶做的很寬，一 般能達到4GHZ 4. 8GHZ。
需要說明的是，無論是色散還是非色散型數(shù)字移相器，都可以采用上述通過改變 拓撲結(jié)構(gòu)進而實現(xiàn)微帶線的加寬，從而進一步保證移相精度。因此，有關(guān)于其他類型的數(shù)字 移相器基于本發(fā)明實施例公開的技術(shù)方案所做的改進，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置 而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說 明即可。
結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí) 行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存 儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù) 領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字移相器電路，其特征在于，包括 第一接口、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一引線、第一支路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線以及第二接口，其中 所述第一電容的第一端連接所述第一接口、第二端連接所述第一引線的第一端； 所述第一二極管的正極連接所述第一引線的第二端，負極連接所述第一支路的第一端; 所述第二二極管的正極連接所述第一支路的第二端，負極連接所述第二引線的第一端; 所述第三二極管的正極連接所述第二引線的第一端，負極連接所述第二支路的第一端; 所述第四二極管的正極連接所述第二支路的第二端，負極連接所述第一引線的第二端; 所述第二支路的第一端和第二端分別連接所述第一微帶線和所述第二微帶線，所述第一微帶線和所述第二微帶線的線寬由預設移相精度確定； 所述第一電感的第一端連接所述第一引線的第一端，第二端連接所述第二電容的第一端; 所述第二電容的第二端接地； 所述第二電感的第一端連接所述第二引線的第一端，第二端接地； 所述第二引線的第二端連接所述第二接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于 所述第一支路的長度大于所述第二支路，且所述第一支路與所述第二支路組合形狀為凹形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電路，其特征在于 所述第一微帶線以及所述第二微帶線對稱分布在所述第二支路的兩端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字移相器電路。該電路包括第一接口、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一引線、第一支路、第二支路、第二引線、第一微帶線、第二微帶線以及第二接口，其中基于上述電路結(jié)構(gòu)，第一微帶線和第二微帶線線寬都能夠根據(jù)預設的移相精度設置較寬的預設寬度。這樣就保證了在實際生產(chǎn)的微帶線寬度與設計的微帶線寬度存在誤差的情況下，采用上述數(shù)字移相器電路的數(shù)字移相器的移相精度不會受到不良影響，降低了調(diào)試難度。
文檔編號H03H7/18GK102983830SQ201210531728
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者白萬美 申請人:成都亞光電子股份有限公司