一种模拟控制移相器转数控移相器的制作方法

1.本实用新型涉及移相器领域，具体而言，涉及一种模拟控制移相器转数控移相器。


背景技术：

2.移相器(数控移相器或者压控移相器)是雷达和通信系统中的重要器件，它是通过改变微波组件的相位一致性，来提高微波组件输出功率合成效率或回波信号的合成效率，提高雷达或通信系统监视能力。天线领域中，移相器的主要作用是改变传输电磁波的相位，馈电的相位差决定天线最大辐射方向的指向，即天线的电下倾角，相位的改变主要取决于从输入端口到馈电部分的电长度，移相器通过对该电长度的改变实现对馈电相位差的调整，以形成一定的波束倾角。移相器是一种对波的相位进行调整的微波器件，在相控阵天线、相位调制系统等无线通信领域具有广泛的应用前景。
3.在现有技术中的数控移相器集成芯片，参见图3，采用开关线移相原理，缺点是由于芯片本身体积小，尺寸受限，导致几乎所有芯片厂家的数控移相器芯片的工作频率均无法在1ghz以下工作。
4.数控移相器的主要指标：(1)控制位数和(2)移相步进量是由芯片厂家生产决定。用户很难在1ghz一下的数控移相器芯片中选购出适合自己需要的芯片或者模块。控制位数：是指数控移相器需要几位控制信号，附图3中的控制位数为6位；移相步进量：是指数控移相器的最小移相量，附图3中的最小移相量为5度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种模拟控制移相器转数控移相器，其能够通过单片机控制输出电压精度来控制压控移相器需要的移相电压，实现压控移相器的相位精确变化。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.一种模拟控制移相器转数控移相器，包括依次连接的单片机模块、模拟信号放大模块和移相器射频模块，单片机模块将二进制数字信号转化为模拟信号，模拟信号传输至模拟信号放大模块放大，经过放大的模拟信号输出模拟控制电压驱动移相器射频模块，移相器射频模块接受到模拟控制电压后开始相位变化。
8.在本实用新型的较佳实施例中，上述单片机模块包括高速微控制器核、数字输入端和模拟输出端，数字输入端连接高速微控制器核，高速微控制器核的输出端连接模拟输出端。
9.在本实用新型的较佳实施例中，上述模拟信号放大模块包括放大器、第一电阻和第二电阻，模拟输出信号连接放大器的同相输入端，放大器的反向输入端连接第一电阻后接地，放大器的反向输入端连接第二电阻后接放大器的输出端。
10.在本实用新型的较佳实施例中，上述移相器射频模块包括3db电桥，模拟信号放大模块的输出端连接至3db电桥。
11.本实用新型实施例的有益效果是：在本实用新型中的模拟控制移相器转数控移相器设置有单片机，单片机先确定二进制数字信号和相对应的输出相位，然后将二进制数字信号转换为模拟电压信号，并通过模拟信号放大模块进行模拟信号放大，再由模拟信号放大模块将已放大的信号输出驱动射频部分，移相器射频模块接收到模拟控制电压后开始相位变化，从而实现压控转数控移相功能。使得经过改进后的数控移相器能够在工作频率1ghz以下工作，方便用户选购出适合自己需要的芯片或者模块。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
13.图1为本实用新型实施例的模拟压控移相器转数控移相器结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例的模拟压控移相器转数控移相器原理示意图；
15.图3为现有技术中的多位数控移相器结构示意图；
16.图标：100
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单片机模块；200
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模拟信号放大模块；300
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移相器射频模块；110
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高速微控制器核；120
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数字输入端；130
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模拟输出端；210
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放大器；220
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第一电阻；230
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第二电阻。
具体实施方式
17.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
22.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.第一实施例
24.请参见图1和图2，本实施例提供一种模拟控制移相器转数控移相器，包括依次连接的单片机模块100、模拟信号放大模块200和移相器射频模块300，单片机模块100将二进制数字信号转化为模拟信号，模拟信号传输至模拟信号放大模块200放大，经过放大的模拟信号输出模拟控制电压驱动移相器射频模块300，移相器射频模块300接受到模拟控制电压后开始相位变化。
25.在本实施例中的模拟控制移相器转数控移相器由10位微控制器mcu编程控制输出电压精度来控制压控移相器需要的移相电压，实现压控移相器的相位精确变化。
26.更为具体的，在本实施例中的单片机模块100包括高速微控制器核110、数字输入端120和模拟输出端130，数字输入端120连接高速微控制器核110，高速微控制器核110的输出端连接模拟输出端130。在本实施例中采用10位微控制器mcu编写程序进行控制，采用单片机进行数字信号/模拟信号转换，通过单片机的高速微控制器核110来控制压控移相器芯片或者模块，从而实现数控的移相器，包含任意频率，任意移相步进量，任意组合控制位数。模拟输出包括10位200kspsadc和10位电流输出dac。
27.更为具体的，在本实施例中的模拟信号放大模块200包括放大器210、第一电阻220和第二电阻230，模拟输出信号连接放大器210的同相输入端，放大器210的反向输入端连接第一电阻220后接地，放大器210的反向输入端连接第二电阻230后接放大器210的输出端。运放部分，主要把经数字信号转换为模拟的信号进行放大，驱动射频控制。先确定二进制数字信号位数和相对应的输出相位(p0
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p5脚)，二进制数字信号输入进过单片机由程序转为所需要的模拟电压信号到运放进行模拟信号放大，再由模拟信号放大模块200将已放大的信号输出驱动射频部分，放大的最高电压包含移相器射频模块300所需要的最高电压即可。移相器射频模块300接收到模拟控制电压后开始相位变，从而实现压控转数控移相功能。
28.更为具体的，在本实施例中的移相器射频模块300包括3db电桥，模拟信号放大模块200的输出端连接至3db电桥。
29.新型模拟压控移相器转数控移相器相比标准的数控移相器，虽然体积相对增加。但是新型数控移相器(模转数)在频率应用覆盖范围更广，覆盖全部，任意频率，只要可以实现模拟移相器的，就可以实现数控移相器。应用更广泛，兼容性更好，填补许多厂家由于体积限制不能生产频率低于1ghz的数控移相器芯片的空白，也为许多模块生产供应商提供更多的资源选择。新型模拟压控移相器转数控移相器控制位数和步进量都是由单片机编程控制，可以任意更改控制位数和步进量，使用方便灵活，精度高。
30.综上所述，在本实用新型中的模拟控制移相器转数控移相器设置有单片机，单片机先确定二进制数字信号和相对应的输出相位，然后将二进制数字信号转换为模拟电压信号，并通过模拟信号放大模块200进行模拟信号放大，再由模拟信号放大模块200将已放大的信号输出驱动射频部分，移相器射频模块300接收到模拟控制电压后开始相位变化，从而
实现压控转数控移相功能。使得经过改进后的数控移相器能够在工作频率1ghz以下工作，方便用户选购出适合自己需要的芯片或者模块。
31.本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。
32.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。