[实用新型]一种多功能延时芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，具体涉及一款微波单片多功能延时器。

背景技术

目前微波单片数控延时器已经广泛的应用于各类相控阵系统中，用于控制单个收发单元的信号相位，从而实现波束扫描。现有的宽带微波单片数控延时器主要采用的拓扑结构为L-C网络实现延时功能，此结构特点是工作频带宽，非常适合宽带、大延时量的应用环境。这种L-C网络结构电路的基本原理是在两种信号的传输路径之间用单刀双掷开关切换，通过路径长度的不同实现信号传输的时间差，也实现参考和延时两种状态。

在实际微波单片电路应用中，由于随着延时量的增加延时器的插入损耗和延时单元数也随之增加，所以现有微波单片延时器的缺点是芯片尺寸大、功能单一、插损大、高低端幅度均衡量大，从而导致该芯片在系统中应用困难，系统和组件指标很难优化。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种集成了延时、均衡、放大、数字控制等多种功能的芯片，并通过合理的芯片布局，使得芯片在功能增加的同时，不过多增加芯片尺寸。

本实用新型的多功能延时芯片，其特征在于：包括均衡器一、数控延时器一、放大器一、数控延时器二、均衡器二和放大器二；均衡器一、数控延时器一、放大器一、数控延时器二、均衡器二和放大器二依次连接。

数控延时器一包括10PS延时单元、20PS延时单元和40PS延时单元。

数控延时器二包括80PS延时单元和160PS延时单元

综上所述，本实用新型所提供的多功能延时芯片采用多功能延时器方案设计的微波单片延时器，相对于采用传统单一功能的延时器，保留延时精度高的优点，并且插入损耗和波动大大降低，同时还提供功率放大的功能，芯片布局紧凑，有效避免了多功能芯片芯片尺寸过大、成品率低的缺点。该多功能延时器提高了芯片在小型化系统中的易用性并且减少组件中芯片的数量，同时能保持优异的宽带延时特性。

附图说明

图1为多功能延时芯片原理图；

图2为10PS延时单元电路图；

图3为20PS延时单元电路图；

图4为40PS延时单元电路图；

图5为80PS延时单元电路图；

图6为160PS延时单元电路图；

图7为均衡器电路图；

图8为放大器电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

如图1所示，本实用新型的多功能延时芯片，其特征在于：包括均衡器一、数控延时器一、放大器一、数控延时器二、均衡器二和放大器二；均衡器一、数控延时器一、放大器一、数控延时器二、均衡器二和放大器二依次连接。数控延时器一包括10PS延时单元、20PS延时单元和40PS延时单元。数控延时器二包括80PS延时单元和160PS延时单元。整个多功能芯片的布局紧凑，在6-18GHz的工作频带中有效的节约了芯片面积。该多功能芯片中增加宽带放大器能够有效解决延时器插入损耗过大的问题，均衡器有效均衡延时器整个频带内的插入损耗波动，数字控制电路主要是提供更加简单的外部接口，以便组件的使用。

-如图2~6所示，10PS、20PS、40PS、80PS和160PS延时单元，其电路的工作原理是采用常规的L-C网络结构实现延时功能，通过两个单刀双掷开关切换路径，由于选择路径的长度不同从而实现参考态和延时态，单刀双掷开关采用一级串联和一级并联管结构，以得到较高的隔离和适当的插入损耗，开关通过高低电平控制其导通和截止。随着延时量的增加，单个L-C网络已经不能满足大延时量的要求，所以40PS的延时量，需要2个L-C网络；80PS的延时量，需要4个L-C网络；160PS的延时量，需要8个L-C网络；这种延时单元结构简单、延时精度高，而且适合宽带应用，但随着延时量的增加，与之对应的插入损耗也有较高增长。例如，在6-18GHz频带范围内，延时误差小于（5%Ti）PS，其中Ti为各个延时态对应的延时量、驻波小于1.3，在整个宽带内具有非常优异的性能，但插入损耗就达到了20dB，这给系统应用带来了很大困难，所以该多功能延时器中增加放大器来解决此问题。