[发明专利]一种基于混合微带线-槽线结构的宽带五位数字移相器

说明书

本发明公开了一种基于混合微带线‑槽线结构的宽带五位数字移相器，涉及移动通信技术领域，包括通过互联微带线依次连接的第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元和第五移相单元，第二移相单元、第三移相单元和第四移相单元均包括四个微带‑槽线转接结构和两个单刀双掷开关结构，第一移相单元包括四个微带‑槽线转接结构、两个单刀双掷开关结构和短路微带，第五移相单元包括开关切换微带‑槽线转接结构。该移相器以11.25°为相移步进值，在0°～360°的范围内总共可实现32种相移状态。本发明具有工作原理和电路结构简单、移相精度好和工作带宽宽的优点。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种基于混合微带线-槽线结构的宽带五位数字移相器。

背景技术

移相器是非常重要的微波器件之一，被广泛应用于相控阵列、波束成形网络、新型智能天线和相位调制通信系统中。通过控制相控阵系统中各个天线元件发射信号的相位和幅度，改变相控阵天线口径照射函数，从而实现天线波束的快速扫描和形状变化。为了满足相控阵系统对宽带、大的扫描范围和高的扫描精度的需求，具有宽带特性、大移相范围和高移相精度特性的移相器一直是业内关注的热点。

按照相位是否连续可调，移相器可以分为数字移相器和模拟移相器。其中数字移相器具有移相特性稳定、受外界因素影响小等优点，被广泛应用于相控阵系统。传统的数字移相器通过高低通网络、全通网络和开关滤波网络等结构实现，但是这些结构均面临移相器带宽依赖于网络级数的增加、频率增大电感寄生参量对性能影响增大等问题，同时具有较为复杂的电路结构。

发明内容

本发明提出了一种基于混合微带线-槽线结构的宽带五位数字移相器，解决了传统的数字移相器依赖于网络级数的增加、频率增大电感寄生参量对性能影响增大的问题。

本发明提供一种基于混合微带线-槽线结构的宽带五位数字移相器，包括通过互联微带线依次连接的第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元和第五移相单元；

所述第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元均包括四个微带-槽线转接结构和两个单刀双掷开关结构，四个所述微带-槽线转接结构分别设置在两个单刀双掷开关结构的上下两侧，通过单刀双掷开关对不同侧的两个微带-槽线转接结构进行切换；同一侧的两个微带-槽线转接结构之间均通过互联槽线连接；

所述第一移相单元还包括垂直加载于下侧互联槽线中部的短路微带线；

所述第五移相单元包括开关切换微带-槽线转接结构，所述开关切换微带-槽线转接结构包括垂直加载于槽线上的微带线；

所述第一移相单元、第二移相单元、第三移相单元、第四移相单元不同侧的两个互联槽线的长度不同，不同侧的微带-槽线转接结构中的微带线的特征阻抗不同。

优选的，四个所述微带-槽线转接结构包括第一微带-槽线转接结构、第二微带-槽线转接结构、第三微带-槽线转接结构和第四微带-槽线转接结构；

四个所述微带-槽线转接结构的拓扑均相同，包括：

第一微带线，其一端均开路；

第一槽线，其一端均短路。

优选的，两个所述单刀双掷开关结构的拓扑左右对称设置，左侧的单刀双掷开关结构包括：

第一二极管，其负极接地，正极与第一微带-槽线转接结构的第一微带线另一端连接；

第二二极管，其正极与互联微带线的输出端连接；

第三二极管，其负极与互联微带线的输出端连接；

第四二极管，其正极接地，负极与第三微带-槽线转接结构的第一微带线另一端连接；