[发明专利]基于复合左右手传输线的电可调移相器

说明书

技术领域

本发明涉及电可调移相器设计。

背景技术

移相器是雷达系统中相控阵天线的重要组成器件，通过改变进入天线的信号相位来实现波速扫描和波速变形。由于典型的相控阵天线是由数千个连接移相器的天线单元构成，所以小型化、低损耗和低成本的移相器对于设计相控阵天线至关重要。按照其工作方式，移相器可以分为数字移相器和模拟移相器，所谓数字移相器，即产生的相移是离散的，而模拟移相器是连续的，通常模拟移相器的性能要比数字的要好，但是实现较复杂。对于微波移相器，采用传输线可以作为一种有效地实现途径。目前所采用的传输线一般都是右手传输线，即一般的微带线。右手传输线的输出端与输入端的相位相比是滞后的，即一段1/4波长的传输线产生的相位是-90°，而左手传输线刚好相反，其产生的相位是超前的额，即+90°。如果要通过右手传输线来实现-270°的相移，则需要采用3/4波长d的传输线，而对于左手传输线，只需要1/4波长传输线。

发明内容

本发明是为了解决现有移相器灵活性差，通用性差的问题，从而提供了一种基于复合左右手传输线的电可调移相器。

基于复合左右手传输线的电可调移相器，它包括n个移相器单元，n为正整数；

一个移相器单元包括左微带线1、中间微带线2、右微带线3、接地微带线4、第一变容二极管5-1、第二变容二极管5-2和第三变容二极管5-3；

中间微带线2的左侧接线端子通过第一变容二极管5-1与左微带线1的一个接线端子连接，中间微带线2的右侧接线端子通过第二变容二极管5-2与右微带线3的一个接线端子连接，第一变容二极管5-1与第二变容二极管5-2反向放置，中间微带线2的下部接线端子与接地微带线4的一个接线端子连接，接地微带线4上设置有第三变容二极管5-3；

n个移相器单元彼此之间为串联，相邻的移相器单元中，左侧移相器单元中的第二变容二极管5-2与右侧移相器单元中的第一变容二极管5-1反向放置。

本发明的有益效果是：本发明在一个较小尺寸下可以实现一个连续变化的相移，而且此相移能达到400度，如果要改变移相器的相位变化范围，只需要改变移相器单元的数目即可，因为其总的相位可以近似于单个移相器的相移范围的叠加。因为整个移相器电路实现了较好的阻抗匹配，不会因为加入或减小移相器单元的数目而发生阻抗失配，这样在实际应用中能够根据用户的需要来设定单元的数目，具有较强的灵活性。而且其采用印刷电路，材料便宜，低剖面，易于与其他电路集成的优点，实用性较强。

附图说明

图1为移相器单元结构图；

图2为移相器串联结构图；

图3为右手传输线等效电路结构图；

图4为左手传输线等效电路结构图；

图5为复合左右手传输线等效电路图；

图6为不同偏置电压下的S11曲线仿真图；

图7为不同电容值下的S12相位曲线仿真图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于复合左右手传输线的电可调移相器，它包括n个移相器单元，n为正整数；

一个移相器单元包括左微带线1、中间微带线2、右微带线3、接地微带线4、第一变容二极管5-1、第二变容二极管5-2和第三变容二极管5-3；

中间微带线2的左侧接线端子通过第一变容二极管5-1与左微带线1的一个接线端子连接，中间微带线2的右侧接线端子通过第二变容二极管5-2与右微带线3的一个接线端子连接，第一变容二极管5-1与第二变容二极管5-2反向放置，中间微带线2的下部接线端子与接地微带线4的一个接线端子连接，接地微带线4上设置有第三变容二极管5-3；

n个移相器单元彼此之间为串联，相邻的移相器单元中，左侧移相器单元中的第二变容二极管5-2与右侧移相器单元中的第一变容二极管5-1反向放置。

具体实施方式二：本实施方式对具体实施方式一所述的基于复合左右手传输线的电可调移相器作进一步限定，本实施方式中，中间微带线2长度为5mm，宽度为3.2mm。

具体实施方式三：本实施方式对具体实施方式一所述的基于复合左右手传输线的电可调移相器作进一步限定，本实施方式中，左微带线1与右微带线3的长度均为4mm，宽度均为1.2mm。

具体实施方式四：本实施方式对具体实施方式一所述的基于复合左右手传输线的电可调移相器作进一步限定，本实施方式中，接地微带线4的长度为7.6mm，宽度为0.7mm。