[实用新型]一种连续可调模拟移相器

说明书

本实用新型公开了一种连续可调模拟移相器，包括N个串联的集总移相单元，N≥1；其中，第i个集总移相单元为高通的集总移相单元或者低通的集总移相单元，1≤i≤N。本实用新型采用集总移相单元，利用了集总参数电路尺寸小的优势，使得移相器结构紧凑、面积小、成本低、利于集成。本实用新型中集总移相单元可以根据需要选取为全部是高通的集总移相单元或者全部是低通的集总移相单元，电路结构灵活，能够符合各种工作频率的需要。本实用新型中集总移相单元也可以根据需要选取为高通的集总移相单元和低通的集总移相单元串联的形式，这样能够实现更宽的带宽。

技术领域

本实用新型涉及模拟移相器，特别是涉及一种连续可调模拟移相器。

背景技术

随着有源相控阵雷达的不断发展，以及5G通讯的到来，人们对天线波束控制的需求不断提高，对控制电路的研究也更加深入。移相器作为波束控制的关键器件，由于其工作状态及技术指标较多，占用面积大，性能要求高，设计和制作难度大，一直是天线收发组件中关键的器件之一。相控阵雷达的发展对移相器的带宽，移相精度和集成面积等方面提出了更高的要求，因此，对相位连续可调的模拟高性能移相器的研究具有重要的意义及实际应用价值。

基于变容二极管的反射型模拟移相器技术被广泛应用于相位连续可调模拟移相器设计中。现有技术中的移相器包括3dB耦合器，通常是3dB兰格正交耦合器，在其终端加载变容二极管，从而实现相位连续可调。然而，3dB耦合器具有面积较大、不利于集成、增加了电路成本的缺点，传统的反射电路也很难满足宽带、小型化的要求。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种连续可调模拟移相器，能够解决现有技术中存在的面积大、不利于集成、成本高、难以实现宽带的问题。

技术方案：本实用新型所述的连续可调模拟移相器，包括N个串联的集总移相单元，N≥1；其中，第i个集总移相单元为高通的集总移相单元或者低通的集总移相单元，1≤i≤N。

进一步，所述高通的集总移相单元包括第一电感L1，第一电感L1的一端连接第一压控变容二极管D1的阳极，第一压控变容二极管D1的阴极分别连接第二电感L2的一端和第二压控变容二极管D2的阳极，第二电感L2的另一端接地，第二压控变容二极管D2的阴极连接第一电感L1的另一端；其中，第一电感L1的一端作为高通的集总移相单元的输入端，第一电感L1的另一端作为高通的集总移相单元的输出端。可见，高通的集总移相单元的电路结构简单，能够在较宽的频率范围内提供稳定的相移，并且利用第一电感L1和第二电感L2之间的互耦合作用，使得整个移相器结构紧凑、面积小、成本低，能够广泛应用于射频/微波/毫米波频段的无线通信系统中。

进一步，所述第一电感L1和第二电感L2均为螺旋电感。这样能够使得移相器更加紧凑，Q值更高。

进一步，所述第一电感L1的感值为第二电感L2的感值为第一压控变容二极管D1的容值和第二压控变容二极管D2的容值均为其中，R为移相器的输入阻抗，ω₀为高通的集总移相单元的中心频率。

进一步，所述低通的集总移相单元包括第三电感L3，第三电感L3的一端连接第三压控变容二极管D3的阳极，第三电感L3的另一端分别连接第四电感L4的一端和第四压控变容二极管D4的阴极，第四压控变容二极管D4的阳极接地，第四电感L4的另一端连接第三压控变容二极管D3的阴极；其中，第三电感L3的一端作为低通的集总移相单元的输入端，第四电感L4的另一端作为低通的集总移相单元的输出端。可见，低通的集总移相单元的电路结构简单，能够在较宽的频率范围内提供稳定的相移，并且利用第三电感L3和第四电感L4之间的互耦合作用，使得整个移相器结构紧凑、面积小、成本低，能够广泛应用于射频/微波/毫米波频段的无线通信系统中。

进一步，所述第三电感L3和第四电感L4均为螺旋电感。这样能够使得移相器更加紧凑，Q值更高。