[发明专利]一个bit实现两种相移的反射型数字移相器

说明书

本发明公开了一种一个bit就能实现两种相移的反射型数字移相器，该结构包括3dB定向耦合器、输入匹配网络、输出匹配网络、相位选择开关、相位移相通路。通过对相位选择开关阈值电压的控制，实现两种不同的相位差。本发明的电路结构简单，易于实现，极为有效地解决了3dB定向耦合器所占面积较大，利用率不高所造成的成本浪费，在低频段寄生调幅较小，可以广泛应用于相控阵列雷达系统中。

所属技术领域

本发明涉及微电子与固体电子学的射频数字移相器领域，尤其涉及反射型数字移相器芯片的设计。

背景技术

数字移相器在军事的相控阵列雷达和民用的车载雷达防撞系统中有着重要的作用，属于军民两用性技术。数字移相器在有源相控阵列雷达上位于信号收发模组（T/R）前端，和衰减器一起控制波束的精确性。随着有源相控阵雷达的发展，从而对移相器的面积、移相精度和各态插入损耗差等提出了更高的要求。

其中反射型数字移相器是数字移相器的一种拓扑结构，它通过在传输线的终端接入开关和反射元件，当开关切换不同的状态时，它的终端阻抗特性发生变化，从而产生不同的相位状态。与之相似的结构是图1所示的开关结构电路，在变换元件后加一个二极管的单刀单掷开关，通过对二极管单刀单掷开关阈值电压的控制，从而得到两种相位，产生相位差，进行移相。反射型数字移相器是大相位数字移相器一般采用的拓扑结构，它的缺点是3dB定向耦合器虽然能改善电路的驻波性能，但是相对与整个移相器电路面积所占太大，若能充分利用，则可大大缩小整个移相器的面积，节约生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一个bit实现两种相移的反射型数字移相器，用来解决3dB定向耦合器在整个移相器电路中面积所占过大，不能充分利用的问题。

实现本发明目的的技术解决方案是：该反射型数字移相器包括：输入匹配网络单元、输出匹配网络单元、3dB定向耦合器、相位选择开关1、相位选择开关2、相位移相通路1、相位移相通路2、相位移相通路3、相位移相通路4；首先该移相器的输入端与输入匹配网络单元的输入端相连，输入匹配网络单元的输出端与3dB定向耦合器的输入端相连，3dB定向耦合器的输出端1与相位选择开关的输入端相连，3dB定向耦合器的输出端2与相位选择开关2的输入端相连，相位选择开关1与相位移相通路1或者相位移相通路2相连，它由相位选择开关1大的阈值电压控制，相位选择开关2与相位移相通路3或者相位移相通路4相连，它由相位选择开关2大的阈值电压控制，3dB定向耦合器的隔离端与输出匹配网络单元的输入端相连，输出匹配网络单元的输出端为该移相器的输出端。

本发明与现有的技术相比，其显著的优点是：1、该移相器的电路拓扑结构简单，用二极管做的单刀双掷开关，低频时由较好的特性。2、设计简单，一个反射型数字移相器就能实现两种相位结构，相位开关均截止时为参考态，导通一路时为移相态。3、3dB定向耦合器得到了充分利用，缩小了移相器整体的面积，降低了成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为一种现有的技术。

图2为本发明的实施电路图。

图3为本发明的具体的等效电路图。

本发明提出一种一个bit实现两种相移的反射型数字移相器，所述电路包括输入匹配网络单元、输出匹配网络单元、3dB定向耦合器、相位选择开关1、相位选择开关2、相位移相通路1、相位移相通路2、相位移相通路3、相位移相通路4。本发明提供的电路结构相对简单，提高了3dB耦合器的利用率，减小了移相器的整体面积，降低了移相器的生产成本。

所述的输入匹配网络单元主要由双层传输线实现，一端与移相器的输入端相连，另一端与3dB定向耦合器的输入端相连。

所述的输出匹配网络单元主要由双层传输线实现，一端与移相器的输出端相连，另一端与3dB定向耦合器的隔直端相连。