[发明专利]毫米波低损耗移相电路

说明书

本发明公开了毫米波低损耗移相电路，该毫米波低损耗移相电路包含第一单刀双掷开关电路、第二单刀双掷开关电路、低通滤波电路、带通滤波电路。本发明利用高通元件相位超前特性合理选择参考态高通元件的阶数，可以实现较宽的相频特性带宽，且在带通滤波电路中引入并联谐振来改善高频相位带宽。单刀双掷开关电路与移相网络匹配设计，可以实现更小的插入损耗和面积。该移相电路有相频特性宽、损耗小、电路拓扑结构简单、工艺难度要求低、性能稳定的特点。

技术领域

本发明属于微电子与固体电子学的射频微波集成电路领域，涉及一种移相电路，尤其涉及毫米波低损耗移相电路。

背景技术

移相器是用于控制微波信号的相位变化的装置，是相控阵列雷达和数字微波通讯系统中的关键元件，通过移相器的相位变化来控制天线的波束扫描，所以移相器的性能如体积大小、移相精度、成本、工作温度、批量生产能力都直接关系到整个相控阵雷达的性能，对整个雷达系统起着至关重要的作用。

目前实现大移相量的单片集成移相器电路主要有传输型和反射型。反射型移相器可以实现较宽的带宽，但是四分之一波长线占用较大的面积，而且反射型移相器对工艺容差敏感，不利于大批量生产。传输型移相器常用的结构有高低通结构和全通结构，高低通结构移相器工作频带窄、损耗大，特别是K、Ka频段。全通结构移相器带宽宽，但是损耗和面积更大，在一些带宽要求不高的应用时没有优势。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了毫米波低损耗移相电路，解决带宽、损耗、工艺容差的兼顾问题，特别是在K、Ka频段，设计了一种毫米波低损耗移相电路，该移相电路不但可以实现较宽的相频特性、较小的损耗以及较小的面积，而且性能稳定、利于大批量生产。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种毫米波低损耗移相电路，该电路用于90°移相电路，该电路包含第一单刀双掷开关电路、第二单刀双掷开关电路、低通滤波电路和带通滤波电路；其中，第一单刀双掷开关电路包含第一开关管、第二开关管和第三开关管，第二单刀双掷开关电路包含第四开关管、第五开关管和第六开关管，低通滤波电路包含第一电感、第二电感和第一电容，带通滤波电路包含第一微带线、第二微带线、第二电容和第三电感，所述第一、第三、第四和第六开关管的栅极输入正向电压，第二和第五开关管的栅极输入反向电压；其中，第一开关管的第一端连接串联的第一电感和第二电感后与第四开关管的第一端连接，第四开关管的第二端与依次连接的第五开关管和第六开关管连接后接地；第一开关管的第二端依次连接第二开关管和第三开关管后接地；第一电感与第二电感的公共端与第一电容连接后接地；所述第一开关管与第二开关管的公共端与第一信号通道连接，第四开关管与第五开关管的公共端与第二信号通道连接；第二开关管与第三开关管的公共端串联第一微带线和第二微带线后与第五开关管与第六开关管的公共端连接；其中第一微带线与第二微带线的公共端与并联的第三电感和第二电容连接后接地。

优选地，所述第一单刀双掷开关电路和第二单刀双掷开关电路通过在开关管栅极施加控制电压来选择低通滤波电路和带通滤波电路中其中一路作为信号的传输路径。

优选地，所述开关管为场效应管。