[发明专利]一种宽带低色散移相器

说明书

本发明涉及一种宽带低色散移相器，包括控制模块耦接于移相模块，其中所述移相模块包括传输线、金属地板以及移相单元，所述传输线与金属地板平行设置，用于形成电容效果，所述金属地板开设有缝隙，用于形成电感效果，移相单元输入端耦接于传输线，移相单元输出端耦接于控制模块，所述控制模块用于控制移相单元通断进而实现移相模块相位移动。本发明通过传输线、金属地板以及移相单元的配合设置，能够减少移相器布置空间，实现传输线的小型化，同时可实现高频低频的灵活切换，从而实现相位变换以及带宽低色散的效果。

技术领域

本发明涉及及半导体器件及传感器的技术领域，尤其涉及一种宽带低色散移相器。

背景技术

移相器(Phase Shifter)是用来改变传输信号相位的器件，在移相器的性能、功耗、尺寸等方面都对相控阵天线的系统指标起着决定性的影响。发射/接收(T/R)组件是现代有源相控阵天线系统中的核心部件，其性能优越与否在很大程度上影响相控阵天线系统的整体性能，包括衰减器、微波开关、限幅器、移相器等微波控制电路元件。其中移相器的移相精度决定了T/R组件能否实现。因此，移相器部件的性能决定了T/R组件设计的成败，其成本、性能、质量、体积、可靠性也直接影响着相控阵天线系统的相应指标。

目前传统的移相器采用切换不同长度传输线的方式实现移相功能，然而这种移相器需要较多不同长度的传输线，同时需要两个一入多出射频开关。导致这种数字移相器一方面在结构尺寸上过大，且其制作工艺复杂，成本较高，另一方面移相器移相分布间隔较大，很难满足相控阵天线对移相器位数的要求。

基于传统移相器的缺点，研究人员提出了反射式移相器、可变电容移相器、介质可调移相器等结构，但是这虽然在一定程度上降低移相器制作难度及生产成本，也适当提升了移相器射频性能，但是这些类型移相器存在着位数不足、带宽不足、色散严重、功率容量不够、损耗过大等缺陷。

发明内容

为解决现有移相器结构尺寸上过大，且其制作工艺复杂，成本较高或是位数不足、带宽不足、色散严重、功率容量不够、损耗过大的问题，本发明所提供的一种宽带低色散移相器能够有效降低移相部分与传输线耦合，缩小尺寸，提升工作带宽，减小损耗。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种宽带低色散移相器，包括控制模块耦接于移相模块，其中所述移相模块包括传输线、金属地板以及移相单元，所述传输线与金属地板平行设置，用于形成电容效果，所述金属地板开设有缝隙，用于形成电感效果，移相单元输入端耦接于传输线，移相单元输出端耦接于控制模块，所述控制模块用于控制移相单元通断进而实现移相模块相位移动。

本发明通过传输线、金属板的设置，形成电容、电感串联以及配合移向单元的设置，实现相位移动。

优选的是，传输线呈“几”字形折弯结构设置，用于增加传输线电容值。

通过采用上述技术方案，通过传输线呈“几”字形折弯结构设置，以增加传输线本身的电容值，且通过“几”字形的设置，还可以有效控制移相器移相分布间隔，较少其布置空间，实现传输线的小型化。

优选的是，缝隙位于金属地板上与传输线交叉设置。

通过采用上述技术方案，通过缝隙位于金属地板上与传输线交叉设置，从而便于更好的形成与传输线形成的电容串联的电感。

优选的是，移相单元包括二极管、调谐电感以及调谐贴片，所述二极管与调谐电感并联设置，所述调谐贴片与二极管以及调谐电感串联设置，根据控制模块控制二极管的通断，二极管断开时，信号无法从二极管处通过，信号经由调谐电感及调谐贴片入地，其整体体现并联电感效应，二极管导通时，调谐电感处于短路状态，信号直接由二极管进入调谐贴片后入地，其整体体现并联电容效应。