专利名称：射频可调延时器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种射频可调延时器。
背景技术：
可调延时器有调节电路时延的功能。可调延时器技术的发展过程:1) 1985年的专利US4546332介绍了一种的腔体结构的可调延时器，通过机械调节改变结构体的感应电容，继而达到调节时延的作用；该型可调延时器体积大，需要人工机械调节使用不方便。2) 1987年的欧洲专利EP86308022.2，介绍了一种含有变容二极管的平面电路可调延时器，通过改变电压调节电路的时延；该型可调延时器体积小，实现了电压可调，但是电路的输入输出的阻抗值随着调节电压的变化而变化，无法保证较小的输入输出回波损耗。3) 1992年的专利US5083100介绍了一种采用微带线作为信号主通路的可调延时器，微带线替代了电感元件，电路尺寸进一步缩小，但是依然没有解决输入输出回波损耗大的问题。4) 2003年的中国专利CN200380101077.8介绍了一种采用电桥的可调延时器，利用电桥的固有特性，减小了输入输出回波损耗，但是该架构电路时延调节范围(0.5ns)较小，工作频段(2.2GHz以下)较低，无法满足实际工程应用的要求。因此，如何提高工作频段以及加大可调延时的范围，是现有技术所需要解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种射频可调延时器，工作频带高、时延调节范围大，能很好地满足应用的要求。本实用新型的目的通过如 下方案实现:一种射频可调延时器，包括3dB电桥、第一变容二极管、第二变容二极管、第三变容二极管、第四变容二极管、第一谐振电路、第二谐振电路、第一射频端口、第二射频端口、控制电压输入端口，所述3dB电桥的第一端口和所述第一射频端口连接，所述3dB电桥的第二端口和所述第二射频端口连接，所述3dB电桥的第三端口依次连接所述第一变容二极管、所述第二变容二极管、所述第一谐振电路，所述3dB电桥的第四端口依次连接所述第三变容二极管、所述第四变容二极管、所述第二谐振电路，所述第一谐振电路、所述第二谐振电路还分别接地，所述第一变容二极管、所述第二变容二极管的公共连接端以及所述第三变容二极管、所述第四变容二极管的公共连接端分别连接控制电压输入端口。依据上述本实用新型的方案，采用将两对变容二极管分别进行串联获得更小容值的方法，例如，第一变容二极管、第二变容二极管串联，第三变容二极管、第四变容二极管串联，以及选用较高频段3dB电桥，提高了可调延时器的工作频段，同时，本实用新型扩展了可调时延的范围，保证了较小的插入损耗与回波损耗，很好的满足了工程技术要求，且本实用新型采用左右对称式电路，常温一致性及高低温一致性均较好。
[0007]图1为本实用新型的射频可调延时器实施例的结构示意图。[0008]图2为本实用新型的工作频段内不同控制电压时的时延；[0009]图3为本实用新型的工作频段内不同控制电压时的插入损耗；[0010]图4为本实用新型的工作频段内不同控制电压时的回波损耗。
具体实施方式
[0011]下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细阐述，但本实用新型的实施方式不限于此。[0012]图1中示出了本实用新型的射频可调延时器的一个较佳示例的结构示意图。依据不同的考虑因素，在具体实现本实用新型的射频可调延时器时，可以包含图1中所示的全部，也可以只包含图1中所示的其中一部分，以下就针对其中的几个射频可调延时器的具体实施例进行详细说明。[0013]实施例1[0014]在该实施例中，射频可调延时器可以是包含有图1中所示的包括3dB电桥5、第一变容二极管6、第二变容二极管7、第三变容二极管8、第四变容二极管9、第一谐振电路10、第二谐振电路11、第一射频端口 RFin、第二射频端口 RFout、控制电压输入端口 Vcontrol,3dB电桥5的第一端口 a和所述第一射频端口连接RFin，3dB电桥5的第二端口 b和第二射频端口 RFout连接，3dB电桥5的第三端口 c依次连接第一变容二极管6、第二变容二极管7、第一谐振电路10，3dB电桥5的第四端口 d依次连接第三变容二极管8、第四变容二极管9、第二谐振电路11，第一谐振电路10、第二谐振电路11还分别接地，第一变容二极管6、第二变容二极管7的公共连接端e以及第三变容二极管8、所述第四变容二极管9的公共连接端f分别连接控制电压输入端口 Vcontrol。[0015]需要说明的是，本实用新型的射频可调延时器的电路是左右对称电路，第一射频端口 RFin、第二射频 端口 RFout中的一个作为射频信号输入端口，另一个作为射频信号输出端口，而在本实施例中，是以第一射频端口 RFin作为射频信号输入端口，第二射频端口RFout作为射频信号输出端口为例，但也不限于此。[0016]其中，3dB电桥5的第一个功能是提供两个射频反射端口、即第三端口 c与第四端口 d ;射频信号从第一端口 a进入后，信号功率等分为两部分分别到达端口第三端口 c与第四端口 d，到达第三端口 c与第四端口 d处的射频信号相位相差90°，第三端口 c与第四端口 d处的阻抗是严重失配状态，所以射频信号在第三端口 c与第四端口 d处形成发射。3dB电桥5的第二个功能是在第一端口 a处得到较好的回波损耗；当第三端口 c与第四端口 d处的外部阻抗值相同时，射频信号在第三端口 c与第四端口 d处反射后，到达第二端口 b处的两部分信号幅度与相位相同，所以从第二端口 b处输出，到达第一端口 a处的两部分信号幅度相同相位相差180°，所以相互抵消实际没有信号从a端口输出，也就是端口 a处理论上没有回波损耗。[0017]上述3dB电桥5可以包括贴片3dB电桥或微带电路3dB电桥等。[0018]第一变容二极管6、第二变容二极管7、第三变容二极管8、第四变容二极管9的功能是在不同的反向电压下表现出不同的容值，从而改变控制电压输入端口 Vcontrol的电压值就可以改变3dB电桥5第三端口 c与第四端口 d处的阻抗值。第一变容二极管6与第二变容二极管7串联后接入3dB电桥5的第三端口 C，第三变容二极管8与第四变容二极管9串联后接入3dB电桥5的第四端口 d ;电容值都为C的两个电容串联后总的电容值是C/2，所以分别将两对可变电容串联是为了获得小一半的容值，更小的电容值使得本实用新型可以工作在更高的工作频段。第一谐振电路10、第二谐振电路11的第一个功能提供直流通路，使得第二变容二极管7与第四变容二极管9都具有完整的直流回路，控制电压可以在第二变容二极管7与第四变容二极管9上形成有效压降。第一谐振电路10、第二谐振电路11的第二个功能是在工作频带外高频端的某个频点产生谐振，第一谐振电路10、第二谐振电路11的谐振点相同，谐振频点处谐振电路表现出的阻抗接近无穷大，此时第一变容二极管6、第二变容二极管7、第三变容二极管8、第四变容二极管9在不同的控制电压下，3dB电桥5的第三端口 c与第四端口 d处得阻抗都接近无穷大，那么从端口 a到b的射频信号的相位在谐振频点出的相位都是-90° ;相当于谐振频点出的相位都被钳制在-90°，在频率与相位的曲线图上表现为工作频段内相位曲线的斜率的绝对值显著增大，而时延正比于相位曲线的斜率，即时延显著增大；通过调节第一变容二极管6、第二变容二极管7、第三变容二极管8、第四变容二极管9上的压降，第一端口 a到第二端口 b的射频信号的时延随之显著变化，在具体实现时，第一谐振电路10、第二谐振电路11可以分别为LC并联谐振电路。据此，依据上述本实施例的方案，其采用将两对变容二极管分别进行串联获得更小容值的方法，例如，第一变容二极管6、第二变容二极管7串联，第三变容二极管8、第四变容二极管9串联，以及选用较高频段3dB电桥5，提高了可调延时器的工作频段，同时，本实用新型扩展了可调时延的范围，保证了较小的插入损耗与回波损耗，很好的满足了工程技术要求，且本实用新型采用左右对称式电路，常温一致性及高低温一致性均较好。[0021]实施例2在该实施例中，如图1所示，在上述实施例1的基础上，还可以包括连接在所述3dB电桥5的第一端口 a和第一射频端口 RFin之间的第一隔直电路1、连接在所述3dB电桥5的第二端口 b和第二射频端口 RFout之间的第二隔直电路2，以导通射频信号，阻断直流信号；其中，第一隔直电路I与第二隔直电路2的具体实现形式可以是隔直电容或微带间隙电容等。实施例3在该实施例中，如图1所示，在上述实施例1或实施例2的基础上,还可以包括连接在所述3dB电桥5的第一端口 a和第一射频端口 RFin之间的第一通交直流接地电路3、连接在述3dB电桥5的第二端口 b和第二射频端口 RFout之间的第二通交直流接地电路4，可以实现导通射频信号并让直流信号接地的功能；第一通交直流接地电路3可以为第一变容二极管6提供直流通路到地，第二通交直流接地电路4可以为第三变容二极管8提供直流通路到地，在实际应用中，第一通交直流接地电路3与第二通交直流接地电路4可以为衰减较小的电阻π型网络，也可以是较大感值的电感。实施例4在该实施例中，如图1所示，在上述实施例1 实施例3之一的基础上，还可以包括第一隔交电路12和第二隔交电路13，第一隔交电路12连接在述第一变容二极管6、第二变容二极管7的公共连接端e和控制电压输入端口 Vcontrol之间，第二隔交电路13连接在第三变容二极管8、第四变容二极管9的公共连接端和控制电压输入端口 VcontroI之间，第一隔交电路12和第二隔交电路13可以用于导通直流、阻断射频信号，在具体实现时，第一隔交电路12和第二隔交电路13可以通过较大阻值的电阻或者较大感值的电感实现。图2 图4为本实用新型的射频可调延时器的效果示意图，三个图中控制电压关系均为V3 > V2 > VI。图2示出了工作频段内不同控制电压时的时延，由图2可知，在
2.50GHz 2.70GHz频段内，时延随控制电压的变化而变化，时延可调节范围在200MHz工作带宽内均达到了 Ins ;当工作带宽只要求为100MHz，时延的可调范围可以达到2ns。参见图3所示，为工作频段内不同控制电压时的插入损耗，由图3所示，工作频段内均小于1.5dB,插入损耗较小。图4所示为本实用新型的工作频段内的回波损耗，由图4可知，不同的控制电压下，工作频段内均小于_20dB，回波损耗较小，与理论分析一致。与现有技术相比，本实 用新型具备如下优点和有益效果:(I)本实用新型采用将两对变容二极管分别进行串联获得更小容值的方法，并选用较高频段3dB电桥，提高了可调延时器的工作频段，到达了 2.5GHz 2.7GHz ；(2)本实用新型扩展了可调时延的范围，达到了可调节Ins的水平，同时保证了较小的插入损耗与回波损耗，很好的满足了工程技术要求；(3)本实用新型采用左右对称式电路，常温一致性及高低温一致性均较好。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种射频可调延时器，其特征在于，包括3dB电桥、第一变容二极管、第二变容二极管、第三变容二极管、第四变容二极管、第一谐振电路、第二谐振电路、第一射频端口、第二射频端口、控制电压输入端口，所述3dB电桥的第一端口和所述第一射频端口连接，所述3dB电桥的第二端口和所述第二射频端口连接，所述3dB电桥的第三端口依次连接所述第一变容二极管、所述第二变容二极管、所述第一谐振电路，所述3dB电桥的第四端口依次连接所述第三变容二极管、所述第四变容二极管、所述第二谐振电路，所述第一谐振电路、所述第二谐振电路还分别接地，所述 第一变容二极管、所述第二变容二极管的公共连接端以及所述第三变容二极管、所述第四变容二极管的公共连接端分别连接控制电压输入端口。
2.根据权利要求1所述的射频可调延时器，其特征在于，所述3dB电桥包括贴片3dB电桥或微点电路3dB电桥。
3.根据权利要求1所述的射频可调延时器，其特征在于，所述第一变容二极管、所述第二变容二极管、所述第三变容二极管、所述第四变容二极管的工作频率分别大于2GHZ。
4.根据权利要求1所述的射频可调延时器，其特征在于，所述第一谐振电路、所述第二谐振电路分别为LC并联谐振电路。
5.根据权利要求1至4之一所述的射频可调延时器，其特征在于，还包括连接在所述3dB电桥的第一端口和所述第一射频端口之间的第一隔直电路、连接在所述3dB电桥的第二端口和所述第二射频端口之间的第二隔直电路。
6.根据权利要求5所述的射频可调延时器，其特征在于，所述第一隔直电路、所述第二隔直电路分别包括隔直电容或微带间隙电容。
7.根据权利要求1至4之一所述的射频可调延时器，其特征在于，还包括连接在所述3dB电桥的第一端口和所述第一射频端口之间的第一通交直流接地电路、连接在所述3dB电桥的第二端口和所述第二射频端口之间的第二通交直流接地电路。
8.根据权利要求7所述的射频可调延时器，其特征在于，所述第一通交直流接地电路以及所述第二通交直流接地电路分别包括电阻n型网络或电感。
9.根据权利要求1至4之一所述的射频可调延时器，其特征在于，还包括第一隔交电路和第二隔交电路，所述第一隔交电路连接在所述第一变容二极管、所述第二变容二极管的公共连接端和所述控制电压输入端口之间，所述第二隔交电路连接在所述第三变容二极管、所述第四变容二极管的公共连接端和所述控制电压输入端口之间。
10.根据权利要求9所述的射频可调延时器，其特征在于，所述第一隔交电路和所述第二隔交电路分别为电阻或电感。
专利摘要本实用新型提供一种射频可调延时器，其包括3dB电桥、第一至第四变容二极管、第一谐振电路、第二谐振电路、第一射频端口、第二射频端口、控制电压输入端口，3dB电桥的第一端口和第一射频端口连接，3dB电桥的第二端口和第二射频端口连接，3dB电桥的第三端口依次连接第一变容二极管、第二变容二极管、第一谐振电路，3dB电桥的第四端口依次连接第三变容二极管、第四变容二极管、第二谐振电路，第一谐振电路、第二谐振电路还分别接地，第一变容二极管、第二变容二极管的公共连接端以及第三变容二极管、第四变容二极管的公共连接端分别连接控制电压输入端口。本实用新型工作频带高、时延调节范围大，能很好地满足应用的要求，同时结构简单，易于控制。
文档编号H03H7/30GK203119849SQ20132001933
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者查文清 申请人:京信通信系统(中国)有限公司