[發明專利]移相器

在審

• 申請號: 201680030368.X
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107615571A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 法博德·塔巴塔巴伊;柯克·格瑞特·勞爾森;德迪·大衛·哈齊扎
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H01P1/18
• 分類號: H01P1/18;H01P9/04;H01P5/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 周亞榮,安翔

技術領域

本公開涉及移相器。

背景技術

一般而言，移相器點改變輸出信號相對于輸入移位器的相位。相位偏移具有眾多用途，包括但不限于：鑒相器、波束形成網絡、功率分配器、功率放大器的線性化、相控陣天線、和電子操縱式天線(electronically steered antenna)。作為一個示例應用，相控陣天線組合多個個體發射/接收(T/R)模塊和天線來創建較大的有效孔徑。個體T/R模塊之間的電子控制的相位和增益關系控制輻射圖，并且因此控制合成孔徑的方向性。相位由移相器控制。可以將對輻射圖的該控制用于航空航天通信系統中的波束操縱，以用于目標獲取和跟蹤，或者用于雷達系統中的雜波抑制的深零位合成。

發明內容

本公開的一個方面提供一種叉指電容器低損耗和高分辨率移相器。所述移相器包括：輸入端口，連接至輸入端口的第一電極，輸出端口，以及連接至輸出端口且被布置成與第一電極大致上平行的第二電極。移相器還包括：設置在第一電極與第二電極之間的襯底，設置在第一電極上的第一可變電容器，以及設置在第二電極上的第二可變電容器。對所述可變電容器中的一個或多個的調整致使輸入端口與輸出端口之間的相位偏移。

本公開的實施方式可以包括以下可選特征中的一個或多個。在一些實施方式中，移相器包括：與第一可變電容器并聯地設置在第一電極上的第一電感器，以及與第二可變電容器并聯地設置在第二電極上的第二電感器。每個可變電容器可以與相應電極上的對應電感器分路。至少一個可變電容器可以是能夠以數字方式調整的可變電容器。可以響應于進入輸入端口的信號的變化而獨立地調整每個可變電容器。

移相器可以包括：連接至第一電極且被布置成與第一電極和第二電極大致上平行的第三電極，以及連接至第二電極且被布置成與第一電極、第二電極和第三電極大致上平行的第四電極。移相器還可以包括設置在第三電極上的第三可變電容器和設置在第四電極上的第四可變電容器。移相器還可以包括設置在第三電極上、與第三可變電容器并聯的第三電感器，以及設置在第四電極上、與第四可變電容器并聯的第四電感器，其中每個可變電容器與相應電極上的對應電感器分路。

本公開的另一方面提供用于操作叉指電容器低損耗和高分辨率移相器的系統。所述系統包括被配置成射出信號的天線和連接至天線的移相器。該移相器包括：被配置成接收信號的輸入端口，連接至輸入端口的第一電極，與天線通信的輸出端口，以及連接至輸出端口且被布置成與第一電極大致上平行的第二電極。移相器還包括：設置在第一電極與第二電極之間的襯底，設置在第一電極上的第一可變電容器，以及設置在第二電極上的第二可變電容器，其中對所述可變電容器中的一個或多個的調整致使輸入端口與輸出端口之間的相位偏移。

該方面可以包括以下可選特征中的一個或多個。所述系統可以包括連接至天線且被配置成發射或接收信號的收發器，其中所述收發器包括移相器。所述移相器還可以包括與第一可變電容器并聯地設置在第一電極上的第一電感器，以及與第二可變電容器并聯地設置在第二電極上的第二電感器。每個可變電容器可以與相應電極上的對應電感器分路。至少一個可變電容器可以是能夠以數字方式調整的可變電容器。可以響應于進入輸入端口的信號的變化而獨立地調整每個可變電容器。

在一些示例中，移相器包括：連接至第一電極且被布置成與第一電極和第二電極大致上平行的第三電極，連接至第二電極且被布置成與第一電極、第二電極和第三電極大致上平行的第四電極。移相器還可以包括設置在第三電極上的第三可變電容器和設置在第四電極上的第四可變電容器。移相器還可以包括：與第三可變電容器并聯地設置在第三電極上的第三電感器，以及與第四可變電容器并聯地設置在第四電極上的第四電感器，其中每個可變電容器與相應電極上的對應電感器分路。在一些示例中，可變電容器中的一個或多個的調整使得輸入端口與輸出端口之間的相位偏移大約在0度與360度之間。

本公開的另一方面提供一種操作叉指電容器低損耗和高分辨率移相器的方法。所述方法包括在移相器處接收具有第一相位的信號。移相器包括：被配置成接收信號的輸入端口，連接至輸入端口的第一電極，輸出端口，以及連接至輸出端口且被布置成與第一電極大致上平行的第二電極。移相器還包括：設置在第一電極與第二電極之間的襯底，設置在第一電極上的第一可變電容器，以及設置在第二電極上的第二可變電容器，其中對所述可變電容器中的一個或多個的調整致使輸入端口與輸出端口之間的相位偏移。所述方法還包括：對可變電容器中的至少一個進行調整；以及在移相器的輸出端口處輸出信號，所輸出的信號具有第二相位。