專利名稱：寬帶反射式變?nèi)莨芤葡嗥鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種移相器，尤其涉及到一種寬帶反射式變?nèi)莨芤葡嗥鳌?
背景技術(shù)：
移相器是微波領(lǐng)域，射頻仿真，電子對抗中常用的器件。國內(nèi)外應(yīng)用均比較廣泛，主要 用于各微波通道間相位控制，信號的相位調(diào)制，還可以應(yīng)用于對多路微波信號進行合成等。
在射頻仿真系統(tǒng)中，移相器是很重要的器件。饋電通道的相位是通過移相器用來控制的。 通過改變各單元的相位實現(xiàn)目標(biāo)的合成。移相器的性能直接關(guān)系到目標(biāo)的精度。在電子對抗 中，也可以通過改變相位來實現(xiàn)大功率的合成。理論上講，與傳輸線串聯(lián)或并聯(lián)的任何電抗， 都會引入插入相移，因而可作為移相器的電路結(jié)構(gòu)有很多種，而且要求器件的插入損耗和反 射損耗都要最小，目前移相器主要分為變?nèi)莨芤葡嗥鳎F氧體移相器和開關(guān)線式移相器。鐵 氧體移相器所需要的激勵功率大，開關(guān)時間長，體積比較大。開關(guān)線式移相器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使 用的帶寬比較窄，變?nèi)莨芤葡嗥骷罟β市。阌诳焖倏刂?，體積小重量輕，可以實現(xiàn)很寬 的帶寬。

實用新型內(nèi)容
1、 本實用新型所要解決的技術(shù)問題
針對以上問題本實用新型提供了一種擴展高頻段(Ku頻段)變?nèi)蓦娬{(diào)移相器的工作帶寬； 增加電調(diào)移相器的相移量；降低電調(diào)移相器的插入損耗；減少制造成本的寬帶反射式變?nèi)莨?移相器。
2、 技術(shù)方案
本實用新型包括環(huán)行器8、變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9;環(huán)行器8為三端口器件，包括輸入端 口 11、端口 12、輸出端口 13; —個環(huán)行器8的端口 12與一個變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的SMA 接頭7相連， 一個環(huán)行器8的輸出端口 13與另一個連接有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的環(huán)行器8 的輸入端口 11相連，另一個環(huán)行器8的輸出端口 13再與一個連有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的 環(huán)行器8的輸入端口 11相連接，且每個輸出端口 13與輸入端口 11通過一個SMA接頭10 相連。所述的環(huán)行器8采用鐵氧體材料。所述的變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的變?nèi)荻O管3用超聲波焊接在微帶印制板1上，絕緣子5通過金絲電感4和變?nèi)荻O管3相連，且均焊接在微帶印制板1上，微帶印制板1通過導(dǎo)電膠粘在金屬殼體6內(nèi)，微帶印制板1、變?nèi)荻O管3、電感4、絕緣子5均設(shè)置在金屬殼體6內(nèi)，在金屬殼體6上安裝有SMA接頭7 。3、有益效果
本實用新型的電調(diào)移相器在高頻段有好的傳輸特性和很寬的工作帶寬；通過級聯(lián)的方式獲得大的移相量。


圖1為變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖2為環(huán)行器結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的原理
與傳輸線串聯(lián)或并聯(lián)的任何電抗，都會引入插入相移的變化。變?nèi)荻O管結(jié)電容隨加在其上的電壓的改變而改變。將其串聯(lián)在傳輸線的某個端口，負極接地，相當(dāng)與短路線可以反射微波信號，從而改變傳輸線的相位特性，在高頻段采用超聲波壓焊技術(shù)對變?nèi)荻O管進行焊接，同時通過電感對管芯加電。隨著電壓的增加二極管的結(jié)電容不斷的變化，二極管相當(dāng)與可變長度的短路線來反射微波信號，達到移相的目的。
采用三端口環(huán)行器作為電調(diào)移相器傳輸線。它的基本原理是信號經(jīng)過接在環(huán)行器一個
端口的二極管反射網(wǎng)絡(luò)反射后，由另一端口輸出并產(chǎn)生了相移，要改變相移只要改變反射信號的經(jīng)過電長度，變?nèi)荻O管結(jié)電容變化相當(dāng)于實現(xiàn)了電長度的變化。由于二極管的結(jié)電容容量有限，要實現(xiàn)大的移相量，就要用多個二極管進行級聯(lián)。
根據(jù)上述原理，微波信號從環(huán)行器的輸入端口 11輸入，經(jīng)過端口 12的變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)反射后從輸出端口 13輸出(如圖2)。反射網(wǎng)絡(luò)主要由二極管，加電電感等組成。直接級聯(lián)兩個反射網(wǎng)絡(luò)達不到加倍的效果，而且還會有干擾。所以級聯(lián)是采用級聯(lián)環(huán)行器的方式，每個環(huán)行器上加變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)。
對于變?nèi)荻O管的型號可以根據(jù)工作頻率和電調(diào)移相器的性能指標(biāo)進行選擇，二極管反射網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量要根據(jù)移相量的大小確定。對于環(huán)行器可以根據(jù)工作頻率和帶寬設(shè)計。
4本實用新型工作在Ku頻段10GHz帶寬8GHz—18GHz，移相范圍大于360度。本實用新型包括環(huán)行器、變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)。
1) 選擇環(huán)行器作為帶寬反射傳輸線(圖2)。環(huán)行器是由鐵氧體材料制成的三端口器件，在高頻寬帶范圍內(nèi)具有良好的傳輸特性和低的插入損耗。它的信號傳輸方向是環(huán)行傳輸，傳輸方向的插損很小，反方向傳輸隔離很大。這樣的特性使其適合作反射傳輸線，其中的任何一個端口都可以接反射網(wǎng)絡(luò)，同時在高頻段可以把環(huán)行器體積做的很小。
2) 變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(圖1):為了方便工藝制作，將變?nèi)荻O管3用超聲波焊接在微帶印制板1上。使用介電常數(shù)高的微波基片來做微帶印制板1減小損耗，同時相對金屬殼體6最好作成銅鍍金的。結(jié)合環(huán)行器8的連接，在金屬殼體6上安裝了 SMA接頭7作為輸出，方便與環(huán)行器8的連接。加電是通過絕緣子5和金絲電感4實現(xiàn)的，絕緣子5通過金絲電感4和變?nèi)荻O管3相連。由于加電是直接加在焊接二極管的微帶印制板1上的，要加隔直電容2不讓直流電通過SMA接頭7加到環(huán)行器中。微帶印制板1通過導(dǎo)電膠粘在金屬殼體6內(nèi)，微帶印制板l、變?nèi)荻O管3、電感4、絕緣子5均設(shè)置在金屬殼體6內(nèi)。
3) 變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)即本實用新型的連接(如圖3)。 一個環(huán)行器8的端口 12與一個變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的SMA接頭7相連， 一個環(huán)行器8的輸出端口 13與另一個連接有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的環(huán)行器8的輸入端口 11相連，另一個環(huán)行器8的輸出端口 13再與一個連有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9的環(huán)行器8的輸入端口 11相連接，且每個輸出端口 13與輸入端口 11通過一個SMA接頭10相連。
一個環(huán)行器8接一個變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)9形成了一個單級移相電路，單級電路的頻響已能達到8 18GHz，在此頻帶內(nèi)，單級相移均大于120度。要獲得大的相移量(360°)就要采用級聯(lián)技術(shù)。有兩種級聯(lián)方式。 一種是一個環(huán)行器內(nèi)再接一個反射網(wǎng)蜂，這樣不便于安裝，兩個反射網(wǎng)絡(luò)接在同一端口還會有干擾。本實用新型中采用級聯(lián)環(huán)行器的方式，這樣級聯(lián)便于實現(xiàn)，只要環(huán)行器的SMA接頭IO對接即可。這樣做的好處還有每個單級電路調(diào)試完成后，可以采用排列組合的方式挑選任意三個單級電路進行組合，工作量大了一些，但可以達到移相器整體性能的優(yōu)化和提高。
本實用新型優(yōu)選的連接方式為其中一個單級移相電路的絕緣子5的朝向與其他兩個相連的單級移相電路的絕緣子5的朝向相對。
權(quán)利要求1、一種寬帶反射式變?nèi)莨芤葡嗥?，其特征在于包括環(huán)行器(8)、變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)；環(huán)行器(8)為三端口器件，包括輸入端口(11)、端口(12)、輸出端口(13)；一個環(huán)行器(8)的端口(12)與一個變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)的SMA接頭(7)相連，一個環(huán)行器(8)的輸出端口(13)與另一個連接有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)的環(huán)行器(8)的輸入端口(11)相連，另一個環(huán)行器(8)的輸出端口(13)再與一個連有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)的環(huán)行器(8)的輸入端口(11)相連接，且每個輸出端口(13)與輸入端口(11)通過一個SMA接頭(10)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶反射式變?nèi)莨芤葡嗥?，其特征在于所述的環(huán)行器(8) 采用鐵氧體材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶反射式變?nèi)莨芤葡嗥?，其特征在于所述的變?nèi)荻O管反 射網(wǎng)絡(luò)(9)的變?nèi)荻O管(3)用超聲波焊接在微帶印制板(1)上，絕緣子(5)通過金絲電 感(4)和變?nèi)荻O管(3)相連，且均焊接在微帶印制板(1)上，微帶印制板(1)通過導(dǎo) 電膠粘在金屬殼體(6)內(nèi)，微帶印制板(1)、變?nèi)荻O管(3)、電感(4)、絕緣子(5)均 設(shè)置在金屬殼體(6)內(nèi)，在金屬殼體(6)上安裝有SMA接頭(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種寬帶反射式變?nèi)莨芤葡嗥?，包括環(huán)行器(8)、變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)；環(huán)行器(8)為三端口器件，包括輸入端口(11)、端口(12)、輸出端口(13)；一個環(huán)行器(8)的端口(12)與一個變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)的SMA接頭(7)相連，一個環(huán)行器(8)的輸出端口(13)與另一個連接有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)的環(huán)行器(8)的輸入端口(11)相連，另一個環(huán)行器(8)的輸出端口(13)再與一個連有變?nèi)荻O管反射網(wǎng)絡(luò)(9)的環(huán)行器(8)的輸入端口(11)相連接，且每個輸出端口(13)與輸入端口(11)通過一個SMA接頭(10)相連。本實用新型在高頻段有好的傳輸特性和很寬的工作帶寬。
文檔編號H01P1/195GK201430201SQ200920043399
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者任加進, 馮華林 申請人:中國電子科技集團公司第十四研究所