[发明专利]一种单电路双比特移相器

说明书

本发明公开了一种单电路双比特移相器，涉及移相器，属于基本电子电路的技术领域。该单电路双比特移相器的移相单元包含一个90°电桥耦合器和两个双比特四状态加载电抗网络。移相单元中的每一个双比特四状态加载电抗网络为T型结构或平面传输线耦合结构，其中，两段传输线通过开关接地，两个开关的通断可以实现四种阻抗状态。此单电路双比特移相器在中心频率实现四种相位状态。设计的单电路双比特器的移相单元电路中只有一个90°电桥耦合器，与传统双比特数字器比较，该移相器单元具有体积小、损耗低、易加工的优点。

技术领域

本发明公开了一种单电路双比特移相器，涉及移相器，属于基本电子电路的技术领域。

背景技术

21世纪是信息时代，雷达产业是一个以技术为主导的行业，雷达技术的飞速发展推动了军事信息化建设。在雷达相控阵的发展过程中，移相器起着非常重要的作用。移相器是一种对波的相位控制的装置。移相器作为相控阵雷达的核心器件，其性能好坏影响着相控雷达的性能。直径几十米的相控阵雷达的天线阵上排列了上万个信号发生器，每个发生器有一个移相器，所以研制出开关时间更短、体积更小、损耗更低的移相器对相控阵雷达性能优化有着十分重要的意义。

传统的N位数字式移相器，一般由N个移相单元级联构成且每一个移相单元都包含一个90°电桥耦合器，最小相移量是（360°/2^N），一共有2^N种移相状态，这种类型的移相器移相单元多、尺寸大，损耗比较大。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了一种单电路双比特移相器，通过单个移相单元实现了双比特移相的功能，解决了传统移相器移相单元多和尺寸较大且损耗大的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

本发明利用一个90°电桥耦合器和两个双比特四状态加载电抗网络构成移相器的移相单元，移相单元中的每一个双比特四状态加载电抗网络由三段传输线构成，形成一个T型结构，其中，两段传输线通过开关接地，两个开关的通断可以实现四种阻抗状态。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：

（1）本发明的单电路双比特移相器通过90°电桥耦合器和两个双比特四状态加载电抗网络组成的一个移相单元在中心频率实现双比特移相状态，相较于级联多个移相单元的传统N位数字式移相器而言，减少了移相单元个数及90°电桥耦合器的个数，有效降低移相器尺寸和损耗。

（2）本发明的单电路双比特移相器采用T型结构或平面传输线耦合结构的加载电抗网络实现等效传输线电长度和输入阻抗的切换，具有尺寸小、损耗小的优点。

附图说明

图1为单电路双比特移相器的框图。

图2为加载电路第一种理想模型的电路图。

图3为单电路双比特移相器的微带线模型电路图。

图4为移相器的相对相位图。

图5为加载电路第二种理想模型的电路图。

图6为加载电路第三种理想模型的电路图。

图7为加载电路第四种理想模型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。

图1为单电路双比特移相的器框图。单电路双比特移相器的移相单元由90°电桥耦合器和两个双比特四状态加载电抗网络构成。通过奇偶模分析法可以计算出理想90°电桥耦合器的散射参数矩阵。90°电桥耦合器设计的主传输线采用均匀50Ω微带线，根据理想90°电桥耦合器的散射矩阵可以求得图1中特性阻抗参数的值为：Z₀=50Ω。