[发明专利]基于超宽带巴伦的0/π数字移相器

权利要求书

1.一种基于超宽带巴伦的0/π数字移相器，其特征在于：它由超宽带巴伦（A）、宽带匹配型单刀双掷开关（B）组成，与超宽带巴伦（A）信号一个输出端接宽带匹配型单刀双掷开关的一个支路的输入端，与超宽带巴伦（A）信号另一个输出端接宽带匹配型单刀双掷开关的另一个支路的输入端，宽带匹配型单刀双掷开关的公共路接另一个信号输出端，K1和K2控制宽带匹配型单刀双掷开关两个支路中的一个支路导通另一个支路截止，或一个支路截止另一个支路导通，在端口P5输出；其中超宽带巴伦（A）包括介质基板，下表面金属接地板，上表面第一金属片（S1）、第二金属片（S2）、第三金属片（S3）、第四金属片（S4）、第五金属片（S5）、第六金属片（S6）和介质基片中第一金属化通孔（V1）、第二金属化通孔（V2）、第三金属化通孔（V3）、第四金属化通孔（V4）、第五金属化通孔（V5）以及输入端口（P1）、输出第一端口（P2）、输出第二端口（P3）；其中，介质基片下表面金属接地板由三部分拼接而成，第一部分为上表面第一金属片（S1）对应下表面位置处的金属接地板从矩形沿半脊形渐变成与第三金属片（S3）同样的宽度，第一金属片（S1）对应下表面渐变为无金属地板，第三金属片（S3）、第四金属片（S4）下表面对应处无接地金属板；第二部分为上表面第五金属片（S5）、第六金属片（S6）对应于下表面位置分别有对称的渐变脊形金属接地板；第三部分为连接第二部分和第一部分的金属地板，沿下表面介质边界分别连接前两部分，实现共地；第一金属化通孔（V1）、第二金属化通孔（V2）、第三金属化通孔（V3）、第四金属化通孔（V4）、第五金属化通孔（V5）均与上下介质表面连接；第二金属片（S2）贴于第一金属化通孔（V1）、第二金属化通孔（V2）、第三金属化通孔（V3）、第四金属化通孔（V4）、第五金属化通孔（V5）之上，把第一金属片（S1）下对应的地引到与其同一层，实现共面地；输入端口（P1）由第一金属片（S1）引出的抽头，输出第一端口（P2）是由第三金属片（S5）引出的抽头，输出第二端口（P3）是由第四金属片（S6）引出的抽头；第二金属片（S2）与第三金属片（S3）相连，第三金属片（S3）与第五金属片（S5）相连，最终输出到第一端口（P2）；输入上表面第一金属片（S1）与第四金属片（S4）相连，第四金属片（S4）与第六金属片（S6）相连，最终输出到第二端口（P3）。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带巴伦的0/π数字移相器，其特征在于：宽带匹配型单刀双掷开关的电路由一个公共路和两个完全相同的支路组成，该支路由电阻、电容、电感、微带线、接地端和场效应晶体管组成；公共路由微带线W1构成，两个完全相同的支路其中一个支路由微带线W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，场效应晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6，控制端K1、K2及接地端构成，另一个支路由微带线W12、W13、W14、W15、W16、W17、W18，电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、场效应晶体管T11、T12、T13、T14、T15、T16，控制端K1、K2及接地端构成；超宽带巴伦(A)的特征在于：包括上表面第一金属片（S1）、第五金属片（S5）、第六金属片（S6）为微带线结构、对应下表面金属接地板；第三金属片（S3）、第四金属片（S4）为共面带状线结构、对应下表面无金属地板；其中第一金属片（S1）对应下表面的地板沿半脊形渐变成与第三金属片（S3）同样的宽度、为实现信号传输从微带线结构转换为共面带状线的均匀过渡、确保电场由垂直介质到平行介质的转变、实现信号从不平衡到平衡的逐渐转换；第一金属化通孔（V1）、第二金属化通孔（V2）、第三金属化通孔（V3）、第四金属化通孔（V4）、第五金属化通孔（V5）同时连接上下表面、把下表面的地信号引到与上表面金属片共面、为了保证电磁场从微带线到共面带状线的均匀过渡、减小反射。

3.根据权利要求1所述的超宽带巴伦的0/π数字移相器，其特征在于：宽带匹配型单刀双掷开关的电路由一个公共路和两个完全相同的支路组成，该支路由电阻、电容、电感、微带线、接地端和PIN二极管组成，公共路由微带线T1、T2，电容C1、C2，电阻R1、电感L1和接地端构成，两个完全相同的支路其中一个支路由微带线T3、T4、T5、T6、T7，电容C3、C4、C5、C6、C7，电感L2、L3、L4，电阻R2、R4，二极管D1、D2、D3、D4，控制端K1、 K2及接地端构成，另一个支路由微带线T13、T14、T15、T16、T17，电容C13、 C14、C15、C16、C17，电感L12、L13、L14，电阻R3、R5，二极管D11、D12、D13、D14，控制端K1、K2及接地端构成；超宽带巴伦(A)的特征在于：上表面第一金属片（S1）和其对应的下表面金属地构成微带线结构，为方便印刷生产，降低成本，采取共面地的结构，把金属地板的地信号通过第一金属化通孔（V1）、第二金属化通孔（V2）、第三金属化通孔（V3）、第四金属化通孔（V4）、第五金属化通孔（V5）引到上介质表面，再从微带线结构通过地板的渐变，从有到无，转化为第三金属片（S3）、第四金属片（S4）构成的共面带状线结构，对应下表面无金属地板，第三金属片（S3）、第四金属片（S4）中的信号相位相差180°；为方便与后续系统连接，又转化为微带线结构，即第五金属片（S5）、第六金属片（S6）及其分别对应的渐变脊形金属地板，实现共面带状线到微带线的均匀过渡。