[發明專利]信號轉發裝置

有效

• 申請號: 202011181415.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112272046B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 劉建設;黃汝田;陳煒;耿霄;余晴;何永成;趙昌昊;何楷泳
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B1/525
• 分類號: H04B1/525
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 蔣冬梅;栗若木

1.一種信號轉發裝置，其特征在于，

包括：N端口環行器和N-2個阻抗匹配單元；其中N為整數,N≥3；

所述N端口環行器的N個端口依次排列；所述N端口環行器的任一端口作為所述信號轉發裝置的輸入端口；所述輸入端口作為第一端口；第N端口與預設阻值的電阻連接；

所述N-2個阻抗匹配單元的一端分別與環行器的第二端口到第N-1端口一一對應連接，所述N-2個阻抗匹配單元的另一端分別作為所述信號轉發裝置的N-2個輸出端口；

對于每個阻抗匹配單元，設置為調節本阻抗匹配單元的阻抗，使得當阻抗匹配時，輸入信號從與該阻抗匹配單元對應的輸出端口輸出；當阻抗不匹配時，輸入信號沿著環行方向繼續傳輸到所述N端口環行器的下一個端口。

2.如權利要求1所述的信號轉發裝置，其特征在于，包括：

每個阻抗匹配單元包括傳輸線、阻抗匹配電路和阻抗調節電路；

所述傳輸線，包括與本阻抗匹配單元對應的環行器端口和阻抗匹配電路之間的連接線；

所述阻抗匹配電路與所述阻抗調節電路一一對應；

所述阻抗調節電路，設置為對所述阻抗匹配電路的阻抗進行調節；使得當所述傳輸線的特征阻抗與所述阻抗匹配電路的阻抗匹配時，信號從與該阻抗匹配電路對應的輸出端口輸出；當所述傳輸線的特征阻抗與所述阻抗匹配電路的阻抗不匹配時，信號沿著環行方向繼續傳輸到所述N端口環行器的下一個端口。

3.如權利要求2所述的信號轉發裝置，其特征在于，包括：

所述阻抗匹配電路包括共面波導CPW和一組超導量子干涉器SQUID；所述共面波導CPW與所述一組SQUID串聯；所述一組SQUID包括一個SQUID或多個串聯的SQUID；

所述SQUID包括第一電感；

所述阻抗調節電路包括第二電感、直流電源；

所述第一電感與所述第二電感構成互感；

所述第二電感，設置為隨著通過本電感的電流變化引起磁場變化，從而改變所述磁場中的所述第一電感的電感值。

4.如權利要求1所述的信號轉發裝置，其特征在于，包括：

所述環行器為片上微波環行器。

5.如權利要求1所述的信號轉發裝置，其特征在于，包括：

所述預設阻值為50歐姆。

6.一種信號轉發裝置，其特征在于，

包括：N端口環行器、N-3個阻抗匹配單元和反射型放大器；其中N為整數,N≥4；

所述N端口環行器的N個端口依次排列；所述N端口環行器的任一端口作為所述信號轉發裝置的輸入端口；所述輸入端口作為第一端口；第二端口與所述反射型放大器連接；第N端口與預設阻值的電阻連接；

所述N-3個阻抗匹配單元的一端分別與N端口環行器的第三端口到第N-1端口一一對應連接，所述N-3個阻抗匹配單元的另一端分別作為所述信號轉發裝置的N-3個輸出端口；

所述反射型放大器，設置為對傳輸到所述第二端口的輸入信號進行放大，并發送放大后的輸入信號；

每個阻抗匹配單元，設置為調整本阻抗匹配單元的阻抗，使得當阻抗匹配時，將放大后的輸入信號從與該阻抗匹配單元對應的輸出端口輸出；當阻抗不匹配時，放大后的輸入信號沿著環行方向繼續傳輸到所述N端口環行器的下一個端口。

7.如權利要求6所述的信號轉發裝置，其特征在于，包括：

每個阻抗匹配單元包括傳輸線、阻抗匹配電路和阻抗調節電路；

所述傳輸線，包括與本阻抗匹配單元對應的環行器端口和阻抗匹配電路之間的連接線；

所述阻抗匹配電路與所述阻抗調節電路一一對應；

所述阻抗調節電路，設置為對所述阻抗匹配電路的阻抗進行調節；使得當所述傳輸線的特征阻抗與所述阻抗匹配電路的阻抗匹配時，信號從與該阻抗匹配電路對應的輸出端口輸出；當所述傳輸線的特征阻抗與所述阻抗匹配電路的阻抗不匹配時，信號沿著環行方向繼續傳輸到所述N端口環行器的下一個端口。