[发明专利]模拟式360°反射型线性移相器

说明书

本发明属一种用于微波移相的微波器件。

已检索到的用于微波移相的装置是一份美国专利，名称为“宽波段微波模拟移相器”，申请号为738794，申请日为1985年5月28日，公告号为4638269，公告日为1987年6月20日。这种移相器采用3dB混合耦合器和电抗型反射终端的结构形式，将耦合器和反射终端各元件集成在一块晶体材料片上。与本发明更接近的技术还有，采用环形器和一对变容二极管构成的反射终端的结构形式，其工艺方法也是采用集成或混合集成技术，将环形器和变容二极管通过光刻、扩散等一整套复杂的半导体工艺过程，集成到一块半导体芯片上。所有这些已有技术，由于采用集成或混合集成技术，受到器件尺寸的限制，只能工作在X以上的波段，不能制成更宽波段的移相器；为了获得线性的相移特性和均匀的插入损耗，通常在设计中以减小移相范围为代价，很难制成360°线性移相器，而且集成电路制作过程，工艺复杂，成品率低，造价昂贵。

本发明的目的在于克服已有技术的上述缺点，设计一种非集成或混合集成的模拟移相器，能工作在X波段以下，简化工艺实现相移360°连续可调，并且相移大小跟偏置电压成线性关系。

本发明的模拟式360°反射型线性移相器，由环形器和反射终端盒构成。环行器和反射终端盒在机械结构上是非集成或混合集成的各自独立存在的形式，二者通过同轴接头进行联接。所说的环形器是一个微波三端器件，其外壳内装有铁氧体材料制作的微波传输网络，其外壳上对应三端器件的三端分别接有微波输入插头座、微波输出插头座和插接式插座，该插接式插座通过同轴接头跟反射终端盒联接，构成微波传输通路。反射终端盒上装有偏置电压插头座，其内装有反射终端电路。所说的反射终端盒内装有的反射终端电路是用复合微波介质基片制作的反射终端印刷电路板，其上刻蚀成直流对称式偏置结构的分布参数电路和使用微带型变容二极管。所说的直流对称式偏置结构的分布参数电路主要由两个偏置电容、偏置电感和高阻微带线组成，两个偏置电容由电阻微带线联接，偏置电感一端用于输入偏置电压，另一端正好接于高阻微带线中点。偏置电压通过反射终端电路中的偏置电感加于高阻微带线中点，由于相移量跟偏量电压具有线性关系，而通过调解偏置电压大小对相移量的大小进行调节。

由于反射终端采用这种复合微波介质基片制成的分布参数电路形式，使移相器有效地工作在X波段以下。

前述中的环形器和反射终端盒的独立存在的机械结构形式、分布参数电路、反射终端印刷电路板的具体形式分别参见图1～3。

图1是本发明的一种外形结构示意图。

图2是本发明的分布参数电路。

图3是本发明的一种反射终端印刷电路板示意图。

图1中，10是环形器，11是反射终端盒，二者由同轴接头12联接。所说的同轴接头12可以是针、孔插接式插座，两端分别插接环形器10和反射终端盒11后，用外部螺旋锁紧，保证被联接的两个部件有可靠的电联接和机械联接。控制微波移相的控制电压由反射终端盒11上的偏置电压插头座15输入到反射终端盒11内的分布参数电路。微波信号由微波输入插头座13输入，经环形器10和同轴接头12后，被反射终端盒11内的分布参数电路移相，再经同轴接头12和环形器10，由微波输出插头座14输出，并相对输入的微波信号产生相位的移动。

由于环形器10和反射终端不是集成或混合集成的结构，因而可以制作成X波段以下的移相器。总装时在反射终端盒11内充填微波吸收材料，可以改善幅度波动的均匀性。

为了灵活地配接不同波段的反射终端盒11，同轴接头12可用同轴L16J-K插头座，该同轴插头座在环形器10和反射终端电路中间起到传输微波信号的信号，具体结构为16的针、孔插接式插头座，两端分别通过针孔与环形器10和反射终端盒11的孔针插接，再用外部螺旋锁紧，使环形器10和反射终端盒11联为一体构成微波信号传输通路。选用多个不同波段的反终端盒11可分别通过同轴L16J-K插头座配接同一个环形器10，从而获得多个波段的相位移动，起到获得宽波段相位移动的作用。为了使微波输入插头座13、微波输出插头座14跟偏置电压插头座15区别开来，不至于使用时出现插错，电压控制端的偏置电压插头座15可选用同轴L8K式插头座。