一种融合移相和时延的超带宽多功能电路的制作方法

本发明涉及微波集成电路领域，具体涉及一种融合移相和时延的超带宽多功能电路。

背景技术：

1、移相器和时延器是相控阵天线及无线通讯系统中的关键元件之一，使用数量多，使用范围广，其主要作用是通过调节输出电磁波的相位，实现波束控制扫描功能。控制相控阵的t/r收发组件，有基于移相体制的，有基于时延体制的，不同的体制适用于不同的应用场景。对于超宽带系统来说，相控阵需要在移相和时延的调相体制之间切换，则需要分别配置移相器和时延器，若有一种超带宽多功能电路可以在时延和移相之间实现功能切换，则将大大减小电路面积，使系统集成度更高，成本更低。

2、目前，超宽带移相器和超宽带时延器两种单一功能的电路发展迅速，但超宽带移相器以相位调节角度为标准设计，时延精度无法控制，超宽带时延器则以时延时间或者中心频率波长数为标准设计，无法保证移相精度，且相位随频率变化较大，尚无一种超带宽多功能电路可以将二者功能以结合。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的在于提供一种融合移相和时延的超带宽多功能电路，同时具备移相和时延功能，既能控制时延精度，又能保证移相精度。

2、技术方案：本发明的一种融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：包括第一单刀三掷开关、第二单刀三掷开关、参考态电路、移相态电路和时延态电路；

3、所述第一单刀三掷开关的三个输出端连接参考态电路、移相态电路、时延态电路的输入端，第二单刀三掷开关的三个输入端连接参考态电路、移相态电路、时延态电路的输出端；

4、通过操作第一单刀三掷开关和第二单刀三掷开关来进行参考态、移相态和时延态三种状态间的切换。

5、进一步的，所述参考态电路包括一个以上相互级联的参考态网络，一个以上的参考态网络结构相同或不同。

6、进一步的，所述时延态电路包括一个以上相互级联的时延态网络，一个以上的时延态网络结构相同或不同，时延态网络的数量根据时延量确定。

7、进一步的，所述参考态网络、时延态网络为传输线网络、全通网络或π型低通网络。

8、进一步的，所述移相态电路包括一个以上相互级联的移相态网络，一个以上的移相态网络结构相同或不同，移相态网络的数量根据移相角度确定。

9、进一步的，所述移相态网络为全通网络和t型带通网络。

10、进一步的，所述传输线网络为一段单一的传输线，传输线的特性阻抗和电长度根据实际需求确定。

11、进一步的，所述全通网络包括第一螺旋电感l1、第二螺旋电感l2、第一电容c1及第二电容c2；

12、所述全通网络的输入端与第一螺旋电感l1第一端相连，全通网络输出端连接第二螺旋电感l2第一端；所述第一螺旋电感l1与第二螺旋电感l2相互缠绕，形成负的互感系数，第一螺旋电感l1第二端与第二螺旋电感l2第二端相连，作为第一公共端口；

13、所述第一电容c1串联在第一螺旋电感l1第一端和第二螺旋电感l2第一端之间，第二电容c2一端连接第一公共端口，第二电容c2另一端接地。

14、进一步的，所述π型低通网络包括第六电感l6、第六电容c6、第七电容c7；

15、所述第六电感l6的两端分别接入π型低通网络的输入端和输出端；

16、所述第六电容c6和第七电容c7一端接地，第六电容c6另一端连接π型低通网络输入端，第七电容c7另一端连接π型低通网络输出端。

17、进一步的，所述t型带通网络包括第三电感l3、第四电感l4、第五电感l5、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5；

18、所述t型带通网络输入端与第三电感l3和第三电容c3串联，t型带通网络输出端与第四电感l4和第四电容c4串联；

19、所述第三电容c3的第二端与第四电容c4的第二端相连，或者第三电感l3的第二端与第四电感l4的第二端相连，形成第二公共端；

20、所述第五电容c5和第五电感l5并联后形成第三公共端和第四公共端，第三公共端与第二公共端相连，第四公共端接地。

21、有益效果：本发明的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：

22、本发明的技术方案采用了移相器和时延器的基态共用的方法，解决了移相电路和时延电路的融合问题，减小了电路面积，提高了电路的集成度。

23、本发明的技术方案采用了多个超宽带基本单元级联的方式构造各态电路，可实现移相量和时延量的范围的灵活拓展，提高了该融合网络的移相和时延功能的使用范围。

技术特征：

1.一种融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：包括第一单刀三掷开关、第二单刀三掷开关、参考态电路、移相态电路和时延态电路；

2.根据权利要求1所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述参考态电路包括一个以上相互级联的参考态网络，一个以上的参考态网络结构相同或不同。

3.根据权利要求1所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述时延态电路包括一个以上相互级联的时延态网络，一个以上的时延态网络结构相同或不同，时延态网络的数量根据时延量确定。

4.根据权利要求2或3所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述参考态网络、时延态网络为传输线网络、全通网络或π型低通网络。

5.根据权利要求1所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述移相态电路包括一个以上相互级联的移相态网络，一个以上的移相态网络结构相同或不同，移相态网络的数量根据移相角度确定。

6.根据权利要求5所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述移相态网络为全通网络或t型带通网络。

7.根据权利要求4所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述传输线网络为一段单一的传输线，传输线的特性阻抗和电长度根据实际需求确定。

8.根据权利要求4所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述全通网络包括第一螺旋电感l1、第二螺旋电感l2、第一电容c1及第二电容c2；

9.根据权利要求4所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述π型低通网络包括第六电感l6、第六电容c6、第七电容c7；

10.根据权利要求6所述的融合移相和时延的超带宽多功能电路，其特征在于：所述t型带通网络包括第三电感l3、第四电感l4、第五电感l5、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5；

技术总结
本发明公开了一种融合移相和时延的超带宽多功能电路，包括第一单刀三掷开关、第二单刀三掷开关、参考态电路、移相态电路和时延态电路；所述第一单刀三掷开关的三个输出端连接参考态电路、移相态电路、时延态电路的输入端，第二单刀三掷开关的三个输入端连接参考态电路、移相态电路、时延态电路的输出端；通过操作第一单刀三掷开关和第二单刀三掷开关来进行参考态、移相态和时延态三种状态间的切换。本发明的技术方案同时具备移相和时延功能，既能控制时延精度，又能保证移相精度。

技术研发人员：张天羽,韩群飞,陈雅男,王维波
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十五研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15