[发明专利]一种集成化微波调配器

说明书

本发明涉及一种集成化微波调配器，其特征是：至少包括:可调电容直流偏置电路（1）、传输线（2）、微波开关控制电路（3）、微波开关（4）、可调电容（5）；微波开关（4）和可调电容（5）串联连接在传输线（2）和地电位之间形成支路，多个支路并联在传输线（2）和地电位之间；支路中的可调电容（5）采用不同容值，每个支路中的微波开关（4）控制端与微波开关控制电路（3）电连接；在传输线（2）与地电位之间接有可调电容直流偏置电路（1）。本发明具有体积小、操作控制简单，便于安装使用等特点。

技术领域

本发明涉及一种结构简单，易于调节的集成化微波调配器。

背景技术

负载牵引、源牵引技术是微波元器件设计、测试的重要方法。如振荡器的输出频率、相位噪声牵引、低噪声放大器的噪声系数、功率放大器的输出功率、大功率放大器的交调参量等。负载牵引技术和源牵引技术也是微波测试系统的重要组成部分。目前根据不用的频段和接口需求，往往选择同轴线调配器或者波导调配器，而且调配器结构主要是在传输线上或者波导内部插入滑块来实现的，滑块的移动和插入导致传输线产生了不连续性，在不连续处可以等效为电抗元件，从而实现阻抗调配的功能。在实际应用中，调配器的位置位于被测器件的源或者负载处，通过调节调配器，使被测器件输出不同的结果，从而找到自己想要的结果。调配器位于源和负载处的工作网络框图如图3示：

调配器的工作原理就是单枝节匹配原理，单枝节匹配是在传输线和负载合理的距离处接入一段定长的终端开路或者终端短路的均匀传输线来实现匹配的。假设负载的导纳为：Y_L＝g_l+j*b_l，在距离负载d处，负载导纳的值为：Y_in′＝1+j*b_l，改变并联传输线的长度l使其值恰好为Y_in″＝-j*b_l，在输入端，负载导纳为Y_in＝Y_in′+Y_in″＝1+j*b_l-j*b_l＝1，实现匹配，同样也可以调节负载阻抗或者源阻抗实现任意值。结构如下图4示：

但是现阶段的调配器结构，往往是在外部增加一段传输线或者波导，通过控制步进电机，利用电机的运动来调节滑块的水平位置和插入深度，这种结构体积比较大，使用起来不方便；并且在使用过程中，必须对被测器件增加夹具，各种转接结构等，使系统庞大、冗余；而且传输线长度的增加必然会带来损耗的增加，随着长度的增加，损耗也会越来越大，这将严重影响调配器的调配指标和测量精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小、操作控制简单，便于安装使用的集成化微波调配器。

本发明的目的是这样实现的，一种集成化微波调配器，其特征是：至少包括:可调电容直流偏置电路、传输线、微波开关控制电路、微波开关、可调电容；微波开关和可调电容串联连接在传输线和地电位之间形成支路，多个支路并联在传输线和地电位之间；支路中的可调电容采用不同容值，每个支路中的微波开关控制端与微波开关控制电路电连接；在传输线与地电位之间接有可调电容直流偏置电路。

所述的传输线，特性阻抗为50欧姆，传输线的长度依据以下公式设计，l≥λ/2；工作频段的不同设置不同的长度，保证在该频段内，反射系数的相位可以在-180°–180°范围内变化。

所述的传输线可以在PCB基板上加工，也可以集成在硅衬底上。

所述的微波开关控制电路，控制传输线上微波开关的导通和关断，通过微波开关控制电路控制并联支路的连接和断开，通过可调直流偏置电路提供的电压来调节可调电容的电容值，使连接支路上的电容值实现变化；通过改变并联支路的位置得到不同的反射系数的相位，通过改变可调电容的电容值得到不同的反射系数的绝对值。

所述的微波开关是PIN二极管或者RF MEMS开关。