[發明專利]一種基于電容加載耦合雙線的緊湊型可調差分移相器

有效

• 申請號: 202210400004.3
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114883763B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 劉宏梅;王雪嬌;陳書圯;任俊豪;于達;王鐘葆
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H01P1/18
• 分類號: H01P1/18;H01Q3/36
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

本發明公開了一種基于電容加載耦合雙線的緊湊型可調差分移相器，通過對傳統差分移相器主線和參考線的調整，提高了差分移相器的移相性能，縮小了尺寸，在一定程度上改善了單路反射型移相器的平坦度，使移相器的各個指標達到了一個良好的狀態。具體方案為：相位可調反射型移相器和相位固定反射型移相器。所述相位可調反射型移相器作為主通路，包括第一電容加載耦合雙線、短路線加載可調負載和第一輸入輸出50歐姆傳輸線；所述第一電容加載耦合雙線包括第一耦合雙線、第二耦合雙線、第三耦合雙線、第四耦合雙線、第一跨接電容、第二跨接電容、第三跨接電容和第四跨接電容。

技術領域

本發明涉及一種射頻電路與微波通信技術領域，尤其涉及一種緊湊型可調差分移相器。

背景技術

移相器作為一種控制信號相位變化的微波器件，已經被廣泛應用在相控陣天線系統、波束成形網絡、相位調制通信系統以及新興的寬帶無線移動通信智能天線系統中。近些年隨著相控陣技術的迅速發展，對移相器的性能指標有了更高的要求。因此，為了適應現代通信技術的發展，研究寬相移、相位平坦、小型化的高性能移相器是非常有意義的。

然而目前發展較為迅速的為數字移相器，當相控陣系統需要大量的相位狀態時，它會很快變得笨重，影響波束形成質量。可調移相器因為具有相位靈活可調特性，在不增加系統復雜度的前提下提高波束數量和覆蓋范圍，有著十分廣闊的應用前景。在以往的相關研究中，最常見的結構為單路反射型移相器。雖然可以在頻帶范圍內實現很大的相移，但同時在帶內的相位也非常不平坦。差分移相器雖然相位平坦，但相位固定不可調。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種基于電容加載耦合雙線的緊湊型可調差分移相器，通過對傳統差分移相器主線和參考線的調整，提高了差分移相器的移相性能，縮小了尺寸，在一定程度上改善了單路反射型移相器的平坦度，使移相器的各個指標達到了一個良好的狀態。具體方案為：相位可調反射型移相器和相位固定反射型移相器。

進一步地，所述相位可調反射型移相器作為主通路，包括第一電容加載耦合雙線、短路線加載可調負載和第一輸入/輸出50歐姆傳輸線；

進一步地，所述第一電容加載耦合雙線包括第一耦合雙線、第二耦合雙線、第三耦合雙線、第四耦合雙線、第一跨接電容、第二跨接電容、第三跨接電容和第四跨接電容；

進一步地，所述第一耦合雙線、第二耦合雙線、第三耦合雙線、第四耦合雙線依次連接且尺寸相同；所述第一跨接電容位于第一耦合雙線左端、第二跨接電容位于第一耦合雙線右端、第三跨接電容位于第四耦合雙線左端、所述第四跨接電容位于第四耦合雙線右端；

進一步地，所述短路線加載可調負載包括結構相同的第一短路線加載可調負載和第二短路線加載可調負載；所述第一短路線加載可調負載與第一電容加載耦合雙線的左下端連接；所述第二短路線加載可調負載與第一電容加載耦合雙線的右下端連接；

進一步地，所述第一短路線加載可調負載包括第一變容二極管、第二變容二極管和第一終端短路線；所述第一變容二極管的負極、第二變容二極管的負極、第一終端短路線上端相互連接；所述第一變容二極管的正極、第二變容二極管的正極、第一終端短路線下端接地；

進一步地，所述第一輸入/輸出50歐姆傳輸線包括第一傳輸線和第二傳輸線；所述第一傳輸線的左端與端口1連接、右端與第一電容加載耦合雙線的左上端連接；所述第二傳輸線的右端與端口2連接、左端與第一電容加載耦合雙線的右上端連接；

進一步地，所述相位固定反射型移相器作為參考通路，包括第二電容加載耦合雙線、短路線加載固定負載和第二輸入/輸出50歐姆傳輸線；

進一步地，所述第二電容加載耦合雙線的結構與第一電容加載耦合雙線的結構相同；所述短路線加載固定負載包括結構相同的第一短路線加載固定負載和第二短路線加載固定負載；所述第一短路線加載固定負載與第二電容加載耦合雙線的左下端連接；所述第二短路線加載固定負載與第二電容加載耦合雙線的右下端連接；