[发明专利]一种基于复合左右手传输线的宽带电调微波移相器

说明书

本发明公开了一种基于复合左右手传输线的宽带电调微波移相器，包括介质板，所述介质板的上表面设置有第一金属层，其下表面设置有作为公共地板使用的第二金属层，所述第一金属层上分别设置有输入端口及其输入匹配部分、输出端口及其输出匹配部分、第一复合左右手传输线、耦合结构和第二复合左右手传输线，所述输入端口通过其输入匹配部分与第一复合左右手传输线相连接，所述输出端口通过其输出匹配部分与第二复合左右手传输线相连接，所述第一复合左右手传输线和第二复合左右手传输线通过耦合结构级联在一起。本发明在宽带内具有良好的匹配和相位平稳特性，并且整个移相器结构小，加工方便，成本低。

技术领域

本发明涉及移相器的技术领域，尤其是指一种基于复合左右手传输线的宽带电调微波移相器。

背景技术

随着5G通信技术的发展，有限的频谱资源逐渐满足不了通信的需求。多波束天线可以优化频谱资源，进行高质量无线信号传输，一般多波束天线需要相应的波束形成网络进行馈电，如Blass矩阵、Nolen矩阵、Butler矩阵等，其中移相器是构成波束形成网络必不可缺的重要器件。除此之外，移相器还是构成耦合器、滤波器等微波器件的基本部分，因此研究一种宽带可调移相器具有深远意义。

对现有的技术进行调查,具体有：

Han Ren等人在2020年提出了一种阻抗和电长度可变的传输线，用该传输线可以实现可调移相器，通过改变电压控制可变电容的值，实现了窄带的90°可调移相器。

Tzyh-Ghuang Ma等人在2018年利用左手传输线获得了窄带的可调移相器，通过调节变容二极管的偏置电压，它可以实现两种状态的可调移相器。在2021年，Tzyh-Ghuang Ma等人通过级联左手传输线和右手传输线的方式，获得了一种90°宽带(25％)连续可调移相器。

总的来说，现有的研究中，为了满足波束形成网络小型化、可重构等要求，需要研究一种灵活的移相器，以获得灵活的相位。现有研究中，实现可调移相器的方式有：可切换的传输线，反射型可调移相器和基于等效传输线的移相器，但是因此可切换的传输线和反射型可调移相器会有体积较大或损耗较大的缺点，限制了其应用于波束形成网络上，而已有的基于等效传输线的可调移相器则有带宽较窄，调节范围小的缺点。因此，设计一种小体积的，具有宽带连续可调的电调移相器具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种基于复合左右手传输线的宽带电调微波移相器，通过两个复合左右手传输线的耦合放置，实现该宽带可调移相器，该移相器在宽带内具有良好的匹配和相位平稳特性，并且整个移相器结构小，加工方便，成本低。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于复合左右手传输线的宽带电调微波移相器，包括介质板，所述介质板的上表面设置有第一金属层，其下表面设置有作为公共地板使用的第二金属层，所述第一金属层上分别设置有输入端口及其输入匹配部分、输出端口及其输出匹配部分、第一复合左右手传输线、耦合结构和第二复合左右手传输线，所述输入端口通过其输入匹配部分与第一复合左右手传输线相连接，所述输出端口通过其输出匹配部分与第二复合左右手传输线相连接，所述第一复合左右手传输线和第二复合左右手传输线通过耦合结构级联在一起。

优选的，所述第一复合左右手传输线包括第一微带线电感、第一可变电容、第二微带线电感和第二可变电容，所述第一微带线电感的一端与输入端口的输入匹配部分相连接，其另一端与第一可变电容相连接，所述第二微带线电感和第二可变电容并联在一起，所述第一可变电容、第二微带线电感、第二可变电容和耦合结构通过第一微带节点相连接，所述第二微带线电感通过第一金属接地通孔接地，所述第二可变电容通过第三金属接地通孔接地；