[实用新型]多倍频程砷化镓微波单片集成矢量调制器

说明书

本实用新型是一种主要用于移动通信、雷达、电子对抗和仪器等电子系统和设备中作为相位和幅度连续可调的电子部件，属于砷化镓微波单片集成控制电路的技术领域。    

在多倍频程砷化镓微波单片集成控制电路的技术领域内，由于多倍频程砷化镓微波单片集成矢量调制器具有工作频带宽、体积小、重量轻、无功耗、电性能批量一致好和可靠性高等优点，在雷达、电子对抗、移动通信、空间分集、智能天线仪器等电子系统和设备中倍受欢迎。描述这种产品性能的参数和主要技术指标有：1)工作频率带宽；2)相位调整范围；3)幅度调整范围；4)相位变化随控制电压变化的线性度；5)幅度变化随控制电压变化的线性度；6)输入和输出电压驻波比；7)插入损耗；8)芯片尺寸；9)功耗；10)芯片间电性能一致性；11)控制信号简单、方便，且可兼容多种极性控制信号。    

同类产品由于采用的控制器件的不同，设计所采用的电路拓扑和工艺实现途径及方式不同，存在下列缺点：1)体积大；2)重量较重；3)控制电路复杂，且不可兼容多种极性控制信号；4)功耗大；5)工作频率带宽较窄；6)生产制造复杂；7)成本高；8)可靠性较低；9)幅度调整范围小。    

本实用新型发明的目的就是提供一种插入损耗小、频带宽、控制信号简单、方便，幅度调整范围大、成品率高、成本低和可靠性高的多倍频程砷化镓微波单片集成矢量调制器。

本实用新型的多倍频程砷化镓微波单片集成矢量调制器由多个单元电路组合而成，即该单片集成矢量调制器由一个180度开关型数字移相电路、一个180度反射型模拟移相电路、一个低相移幅度调整电路相串联所组成。180度开关型数字移相电路输入端P1为信号输入端，180度开关型数字移相电路输出端接180度反射模拟移相电路输入端，180度反射型模拟移相电路输出端接低相移幅度调整电路输入端，低相移幅度调整电路输出端P2为信号输出端，180度开关型数字移相电路上接有互补控制端K1，K2，180度反射型模拟移相电路上接有控制端K3，低相移幅度调整电路上接有控制端K4，180度数字移相电路和180度模拟移相电路以及低相移幅度调整电路控制信号的参考电压端Vr。180度开关型数字移相电路中输入端的共面波导G1的一端为信号输入端，另一端接微带线X1和电阻R30，R30另一端接参考电压端Vr，微带线另一端接场效应晶体管T1和T4的源极，T1的栅极通过R1与控制端K1相接，T1的源极接微带线X2，X2的另一端接微带线X3和X4，X3的另一端接电容C1，C1另一端接地，X4另一端接场效应晶体管T2漏极，T2的栅极通过R2与控制端K1相接，T2的源极接微带线X5和场效应晶体管T3的源极，T3的栅极通过R3与控制端K2相接，T3的漏极，接微带交指耦合器L1的一端，微带交指耦合器L1的其中有一端接场效应晶体管T4漏极，L1的另外两端分别接电容C2和C3，C2和C3的另一端分别接地，T4的栅极通过R4与控制端K2相接，X5的另一端接共面波导G2和电阻RR21，R21另一端接参考电压端Vr。180度反射型模拟移相电路由对称于微带交指耦合器L2的上下两部分兼容多种极性控制信号单元电路构成，该单元电路中，T5源极接微带线X8和电阻R27，X8另一端接L2的其中一端，R27另一端接电容C4，C4另一端接地，T5的漏极接电容C5和电阻R28，C5另一端接地，R28另一端接Vr，T5的栅极通过R5与控制端K3相接。低相移幅度调整电路由两个完全相同的低相移匹配型开关衰减电路单元相串接构成，其中一个单元的共面波导G5一端接180度反射型模拟移相电路输出端，另一端接微带线X10，X10另一端接电阻R24和砷化镓场效应晶体管T8的源极，R24的另一端与T8的漏极和微带线X11相接，T8的栅极通过电阻R8与控制端K5相接，X11另一端接微带线X12和砷化镓场效应晶体管T9的源极，T9的漏极接电容C8，C8另一端接地，T9的栅极通过电阻R9与控制端K4相接，X12另一端接微带线X13和砷化镓场效应晶体管T10的源极，T10的漏极接电容C9，C9另一端接地，T10的栅极通过电阻R10与控制端K4相接，X13另一端接微带线X14和砷化镓场效应晶体管T11的源极及电阻R23，R23另一端接Vr，T11的漏极接电容C10，C10另一端接地，T11的栅极通过电阻R11与控制端K4相接，X14另一端接微带线X15和砷化镓场效应晶体管T12的源极，T12的漏极接电容C11，C11另一端接地，T12的栅极通过电阻R12与控制端K4相接，X15另一端接砷化镓场效应晶体管T7的源极和电阻R22，R22的另一端接T7的漏极和微带线X16，T7的栅极通过电阻R7与控制端K5相接，X16另一端接共面波导G6，G6另一端接另一个完全相同的低相移匹配型开关衰减电路单元的输入端，该单元的控制端和控制信号参考电压分别对应与K4、K5和Vr相接，输出端P2即为信号输出端。