相器PS1和 第二移相器PS2。以下是该移相模块的四个工作状态：
[0050] 状态 1 :
[0051 ] 请参照图2Α，在第一移相器PS1中，第一路径选择开关S1、第二路径选择开关S2 均连接至参考分支电路，即选择参考分支电路作为信号传输路径，其输出第一路信号；在第 二移相器PS2中，第一路径选择开关S1、第二路径选择开关S2均连接至相移分支电路，即选 择相移分支电路作为信号传输路径，其输出第二路信号；第一路信号和第二路信号之间产 生了所需的相位差辦1?如图2Α所示。
[0052]状态 2:
[0053] 请参照图2Β，在第一移相器PS1中，选择相移分支电路作为信号传输路径，其输出 第一路信号；在第二移相器PS2中，选择参考分支电路作为信号传输路径，其输出第二路信 号；第一路信号和第二路信号之间产生了所需的相位差一辦1。
[0054] 状态3 :
[0055] 请参照图2C，在第一移相器PS1中，选择相移分支电路作为信号传输路径，其输出 第一路信号；在第二移相器PS2中，选择相移分支电路作为信号传输路径，其输出第二路信 号；第一路信号和第二路信号之间产生了所需的相位差〇。
[0056] 状态4 :
[0057] 请参照图2D，在第一移相器PS1中，选择参考分支电路作为信号传输路径，其输出 第一路信号；在第二移相器PS2中，选择参考分支电路作为信号传输路径，其输出第二路信 号；第一路信号和第二路信号之间产生了所需的相位差〇。
[0058] 需要说明的是，第一移相器和第二移相器中参考分支电路的特征阻抗和功率分配 器的特征阻抗一致，即为系统特征阻抗。关于第一移相器和第二移相器的详细内容，可参照 第一实施例的相关说明，此处不再重述。
[0059] 至此，本发明第二实施例移相模块介绍完毕。
[0060] 在本发明的第三个示例性实施例中，提出了 一种移相模块。如图3所示，该移相模 块包括：功率分配器和4个第一实施例所给出的移相器-第一移相器PS1、第二移相器PS2、 第三移相器PS3和第四移相器PS4。其中，第一移相器PS1和第二移相器PS2完全相同，它 们在中心频率ω。处所需的相对相移为两者组成第一移相器串；第三移相器PS3和第 四移相器PS4完全相同，它们在中心频率ω。处所需的相对相移为*两者组成第二移相器 串。其中，两移相器串的前端连接至功率分配器的两路输出，后端分别作为移相模块的一输 出端。
[0061] 在移相模块中，信号由一功率分配器分为两路，通过各开关选择不同信号路径实 现两个输出间的多种相位差，具体工作方式如下表所示：
[0062]
[0064] 其中，输出1和输出2间的相位差即为输出2的相位减去输出1的相位的差。 [0065] 需要说明的是，4个移相器中参考分支电路的特征阻抗和功率分配器的特征阻抗 一致，即为系统特征阻抗。关于各移相器的详细内容，可参照第一实施例的相关说明，此处 不再重述。
[0066] 此外，本实施例由2路移相器串，并且每1路移相器串具有2个移相器为例进行说 明，但在本发明其他实施例移相模块中，还可以是Ν路的移相器串，每一路移相器串包括Μ个串联的移相器，移相器串的末端作为移相模块的一个输出。为了设计方便，一般设计为Ν 个移相器串中的第m个移相器为相同的移相器，m= 1，2，……，M。其中，N彡2，M彡1。 [0067] 至此，本发明第三实施例移相模块介绍完毕。
[0068] 至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员 应当对本发明微带开关型移相器有了清楚的认识。
[0069] 需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术 领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并 不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简 单地更改或替换，例如：
[0070] (1)关于第四微带线L4的接地方式，其可以采用金属过孔接地、金丝键合接地等；
[0071] (2)关于第一路径选择开关S1和第二路径选择开关S2,其可以采用PIN二极管开 关，也可以米用晶体管开关等；
[0072] (3)该微带开关型移相器除了应用于毫米波移动通信领域之外，还可以用于雷达 等行业中。
[0073] 综上所述，本发明提供了一种微带开关型移相器，其通过开关选择不同的信号路 径，可以使移相器的不同输出间得到所需的相对相移。该微带开关型移相器基于微带线，易 于制造、成本低且结构简单，尽可能减小了高频率下的寄生参数；另外其相对相移在中心频 率处对频率有直到四阶的〇导数，这表明相对相移在中心频率附近非常平坦，因而十分适 用于高频场合，具有较好的推广应用价值。
[0074] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种微带开关型移相器，其特征在于，包括：参考分支电路、相移分支电路、第一路 径选择开关（SI)和第二路径选择开关（S2)，其中： 所述参考分支电路包括：第一微带传输线（LI); 所述相移分支电路包括：串联的第二微带传输线（L2)和第三微带传输线（L3)，以及连 接于两者之间的节点A和地电平之间的第四微带传输线（L4); 所述第一路径选择开关（SI)的前端连接至信号输入端，第二路径选择开关（S2)的后 端连接至信号输出端，两者受控地同时连接至参考分支电路和相移分支电路。2. 根据权利要求1所述的微带开关型移相器，其特征在于，所述第一路径选择开关 (SI)和第二路径选择开关（S2)均为单刀双掷开关，两者协同工作以选择参考分支电路和 相移分支电路其中之一作为信号传输路径。3. 根据权利要求2所述的微带开关型移相器，其特征在于，所述第一路径选择开关 (SI)和第二路径选择开关（S2)为PIN二极管开关或晶体管开关。4. 根据权利要求1所述的微带开关型移相器，其特征在于，所述第一微带传输线（LI)、 第二微带传输线（L2)、第三微带传输线（L3)和第四微带传输线（L4)为沿一个方向延伸的， 宽度恒定的连续传输线。5. 根据权利要求4所述的微带开关型移相器，其特征在于，所述第一微带传输线（LI)、 第二微带传输线（L2)、第三微带传输线（L3)和第四微带传输线（L4)满足：其中，辦O为中心频率ωC处所需的相对相移；为归一化特征阻抗，Z1为第四微带传输线（L4)的特征 阻抗，Z2为第二微带传输线（L2)和第三微带传输线（L3)的特征阻抗，Z。为系统特征阻抗； 第一微带传输线（LI)的特征阻抗和系统特征阻抗相同，第二微带传输线（L2)、第三微 带传输线（L3)、第四微带传输线（L4)在中心频率ω。处电长度均为90°。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的微带开关型移相器，其特征在于，所述第四微带 传输线（L4)通过金属过孔接地或金丝键合接地的方式连接至地电平。7. -种移相模块，其特征在于，包括： 功率分配器，其将信号分为N路； N个移相器串，每一移相器串的前端连接所述功率分配器的一路输出，其末端作为移相 模块的一个输出，其中，N彡2 ; 其中，所述N个移相器串中的每一个移相器串中包括串联的M个如权利要求1至6中 任一项所述的微带开关型移相器，M多1。8.根据权利要求7所述的移相模块，其特征在于，所述N个移相器串中每一移相器串的 第m个微带开关型移相器为相同的微带开关型移相器，其中心频率ω。处的相对相移相同， m = 1，2，......，M0
【专利摘要】本发明提供了一种微带开关型移相器及应用其的移相模块。该微带开关型移相器包括：参考分支电路、相移分支电路、第一路径选择开关和第二路径选择开关，其中：参考分支电路包括：第一微带传输线；相移分支电路包括：串联的第二微带传输线和第三微带传输线，以及连接于两者之间的节点和地电平之间的第四微带传输线；第一路径选择开关的前端连接至信号输入端，第二路径选择开关的后端连接至信号输出端，两者受控地同时连接至参考分支电路和相移分支电路。本发明采用连续微带线和简单拓扑结构，减少了由于微带线不连续所引入的寄生参量，能够应用于高频场景下，同时，经由仿真和实验证明，在中心频率附近有非常平坦的相移特性，移相精度高。
【IPC分类】H01P1/18
【公开号】CN105356014
【申请号】CN201510854451
【发明人】李志强, 黄健欧, 张海英
【申请人】中国科学院微电子研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月30日