[實用新型]一種矢量合成開關移相器

有效

• 申請號: 202022942324.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN213846637U
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 楊仲盼;黃家樂;諸小勝;王永利
• 申請（專利權）人: 思諾威科技（無錫）有限公司
• 主分類號: H03H11/16
• 分類號: H03H11/16
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

本實用新型公開了一種矢量合成開關移相器，屬于電子電路設計技術領域。該矢量合成開關移相器，包括正交分相器、180°移相開關器、合路器和開關移相器；其中開關移相器是多比特開關移相器，包括多個級聯連接的開關移相單元，因此實現了多比特數字控制，即0°至90°的移相范圍內采用開關型移相器實現移相特性、90°至360°采用矢量合成技術實現移相特性。在實現360°移相范圍時，具有更好的線性度和更小的面積，解決了傳統的開關型移相器采用多級級聯的方式造成其各級之間相互影響的問題，可實現高精度的移相功能。

技術領域

本實用新型屬于電子電路設計技術領域，更具體地，涉及一種矢量合成開關移相器。

背景技術

相控陣技術在無線通信以及雷達中的應用越來越廣泛，已經成為該領域研究的熱點。移相器是相控陣雷達中的關鍵電路，其性能對整個雷達系統起著至關重要的作用，按照相位是否可以連續可調，移相器通常可以分為模擬式以及數字式兩種。數字式由于其具有工作穩定，不受外部環境影響等優點，在相控陣雷達中得到廣泛應用。數字移相器基本分為反射移相器、矢量合成移相器、開關移相器。

其中開關型移相器具有面積小，結構簡單，功耗低等特點，通常由多個不同的移相單元構成，各級之間相互影響，不易實現高精度的移相功能且帶寬有限。矢量合成移相器可以應用在寬帶電路中，其移相精度高，相位誤差和幅度誤差小，普遍用于單片集成電路中。矢量合成移相器分為有源和無源兩種，有源矢量合成移相器通常需要使用可變增益放大器來改變I路和Q路的信號幅度的方法實現移相功能，往往受限于線性度的。無源矢量合成移通常需要使用衰減器來實現移相功能，具有功耗低的特點，但是移相精度受限于衰減器的動態和步進。為了實現高移相精度，無源矢量合成移通常需要使用步進小、動態范圍大的衰減器，通常需要使用傳輸線的結構提升衰減器的步進和精度，這往往需要占用較大的芯片面積，不易實現片上集成。

傳統的有源矢量合成移相器通過使用可變增益放大器來改變I路和Q路的信號幅度的方法實現移相功能，其線性度較低。傳統的無源矢量合成移相器面積大，不易實現片上集成；傳統的開關型移相器為了實現大范圍和高精度的移相特性，由多個不同的移相單元構成，各級之間相互影響，不易實現高精度的移相功能。

實用新型內容

為解決現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種矢量合成開關移相器，采用多比特數字控制，0°至90°的移相范圍內采用開關型移相器實現移相特性，90°至360°采用矢量合成技術實現移相特性，在實現360°移相范圍時，具有更好的線性度和更小的面積。

本實用新型的技術方案如下。

一種矢量合成開關移相器，包括正交分相器、180°移相開關器、合路器和開關移相器；

開關移相器是多比特開關移相器，包括多個級聯連接的開關移相單元；

180°移相開關器包括：第一180°移相開關、第二180°移相開關。

優選地，

正交分相器、180°移相開關器、合路器和開關移相器依次級聯；

輸入信號自正交分相器進入矢量合成開關移相器，然后分別利用I路經過第一180°移相開關輸入到合路器、利用Q路經過第二180°移相開關輸入到合路器，再由合路器將兩路信號匯總后輸入到開關移相單元，最后由開關移相單元輸出矢量合成開關移相器的輸出信號。

優選地，

開關移相器、正交分相器、180°移相開關器和合路器依次級聯；

輸入信號自開關移相器進入矢量合成開關移相器，然后經過正交分相器分別，再分別利用I路經過第一180°移相開關輸入到合路器、利用Q路經過第二180°移相開關輸入到合路器，最后由合路器將兩路信號匯總后輸出矢量合成開關移相器的輸出信號。

優選地，