本发明涉及微波器件设计技术领域，具体涉及一种用于阵列馈电的微带低损耗移相器，适用于需要对阵列多路系统进行等幅移相馈电的场合。
背景技术：
微波是指频率在300mhz到300ghz、对应的电波长在1m和1mm之间的电磁波。移相器是用来改变电磁波相位的元件，广泛应用于雷达、通讯、相控阵天线、功率合成、仪器仪表等领域。
通常按照电路类型不同，移相器大致分为模拟式和数字式两类。如果从移相器实现方式上划分，也可以将移相器分为两类，一类是通过改变介质材料的介电常数来实现移相功能，通常这一类移相器依靠介质滑片的滑动或铁氧体等新型材料来实现。另一类是通过改变传输线物理长度来实现移相功能，通常传输线物理长度的改变依靠机械滑动方式或半导体器件来控制。
常见的通过改变传输线物理长度的移相器，存在着两方面问题：一是传输线物理长度的改变，使得插入损耗发生较大变化；二是用于阵列移相馈电时，传输线长度的不一致，使得多路馈电传输线结构尺寸参差不齐，而如果为了保证馈电结构尺寸一致采用柔性线缆又会造成相位漂移，降低系统整体性能。常见商用的移相器较好插损指标在1db左右，且360°范围内调节相位时移相器除了长度不一致外，其插损起伏一般也＞1db，难以应用于对插入损耗、幅度一致性、馈电长度要求较高的高精度阵列馈电场合。
技术实现要素：
本发明提供一种用于阵列馈电的微带低损耗移相器，主要解决常规变传输线物理长度移相器插入损耗较大造成阵列馈电幅度一致性较低的问题。该微带低损耗移相器在实现移相功能的同时，保持低损耗和外尺寸等长的特性。适用于对插入损耗、幅度一致性、馈电长度要求较高的高精度阵列馈电场合。
为达到以上目的，本发明的技术方案为：
一种用于阵列馈电的微带低损耗移相器，包括介质基板，所述的介质基板下表面设置有覆铜地板，介质基板上表面设置微带传输线；所述的微带传输线沿介质基板长度方向布置，且微带传输线弯折为具有纵向传输段的非直线形状。
所述的微带传输线弯折不连续处采用圆弧倒角。
所述的微带传输线弯折呈几字形，纵向均输段弯折处均倒圆角处理。
所述的微带传输线弯折形状为半圆环或波浪形。
所述的微带传输线为覆金属贴片。
所述的微带传输线为覆铜贴片。
与现有技术比较，本发明有益效果为：
本发明微带低损耗移相器通过微带匹配传输线进行变形设计，在实现移相功能的同时，保持低损耗和外尺寸等长的特性。基于微带匹配传输线变形设计的移相器，需要对其中弯折不连续处进行结构优化，以降低反射失配引起的插入损耗增加。这种微带低损耗移相器通过对微带匹配传输线进行变形设计，在实现移相功能的同时，保持低损耗和外尺寸等长的特性。适用于对插入损耗、幅度一致性、馈电长度要求较高的高精度阵列馈电场合。具体优点如下：
(1)驻波系数小。微带低损耗移相器采用匹配传输线为基础，通过对弯折不连续处的优化设计，匹配性能较好，驻波系数一般＜1.2。
(2)插入损耗小。本发明提出的微带低损耗移相器，在9ghz～10ghz时，插入损耗＜0.5db，360°相移范围插入损耗起伏＜0.5db。
(3)外尺寸等长。本发明提出的微带低损耗移相器将传输线进行弯折，通过改变纵向传输线长度l2来调整相位，其接入前后系统的横向尺寸(l1)保持等长。
进一步，移相器的弯折为几字形，且不连续处采用圆弧倒角，通过调整圆弧半径r1、r2、r3、r4进行匹配调节，以降低失配引入反射。
附图说明
图1为标准匹配微带传输线的结构俯视图。
图2为标准匹配微带传输线的结构侧视图。
图3为弯折变形的微带传输线结构俯视图。
图4为本发明提出的微带低损耗移相器结构俯视图。
图5为微带低损耗移相器的驻波系数。
图6为微带低损耗移相器的插入损耗变化(-135°、-45°、45°、135°)。
图7为微带低损耗移相器的相位变化(-135°、-45°、45°、135°)。
图中，1为介质基板，2为微带传输线(覆铜贴片)，3为覆铜地板，l1为微带传输线的长度，w为微带传输线的宽度，l2为微带低损耗移相器纵向均输段长度，r1、r2、r3、r4为微带传输线弯折处圆弧半径。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明一种x波段用于阵列馈电的微带低损耗移相器结构，如图4所示包括介质基板1，介质基板1下表面设置有覆铜地板3，介质基板1上表面设置微带传输线2；所述的微带传输线2沿介质基板1长度方向布置，且微带传输线2弯折为具有纵向传输段的非直线形状。将标准匹配微带传输线2(如图1和图2所示)弯折呈几字形(如图3所示)，通过改变弯折微带线的纵向尺寸l2进行相位调节。
如图4所示，移相器的弯折不连续处采用圆弧倒角，通过调整圆弧半径r1、r2、r3、r4进行匹配调节，以降低失配引入反射。
本发明的基本实施步骤如下：
(1)根据阵列馈电的信号频率、功率、插入损耗、结构尺寸等要求选择微带基板材料的介电常数、厚度、损耗角正切等参数。
(2)根据信号频率、匹配阻抗(如50ω)、基板参数和接入长度计算匹配传输线的宽度、长度。
(3)将匹配传输线进行弯折设计，对弯折处进行圆弧倒角，对圆弧半径进行优化设计，以降低失配引入的反射。
本发明的基本原理：通过微带匹配传输线进行变形设计，在实现移相功能的同时，保持低损耗和外尺寸等长的特性。基于微带匹配传输线变形设计的移相器，需要对其中弯折不连续处进行结构优化，以降低反射失配引起的插入损耗增加。微带基板材料的介电常数、厚度、损耗角正切等参数需要根据阵列馈电的信号频率、功率、插入损耗、结构尺寸等要求进行选择。通常高介电常数，有利于电路的小型化。较低的损耗角正切，较薄的基板厚度，便于实现移相器低损耗。当传输信号功率较高时，增加基板材料厚度，可以提高电路功率容量。
这种微带低损耗移相器通过对微带匹配传输线进行变形设计，在实现移相功能的同时，保持低损耗和外尺寸等长的特性。适用于对插入损耗、幅度一致性、馈电长度要求较高的高精度阵列馈电场合。具有以下特点：
(1)驻波系数小。微带低损耗移相器采用匹配传输线为基础，通过对弯折不连续处的优化设计，匹配性能较好，驻波系数一般＜1.2，如图5所示。
(2)插入损耗小。目前常见商用的移相器较好插损指标在1db左右，且360°范围内调节相位时移相器除了长度不一致外，其插损起伏一般也＞1db。图3所提出的微带低损耗移相器，在9ghz～10ghz时，插入损耗＜0.5db，360°相移范围插入损耗起伏＜0.5db，如图6所示。
(3)外尺寸等长。通常的移相器通过改变微带传输线的长度l1来移相，使得其接入前后系统的尺寸不一致，如图1所示。而提出的微带低损耗移相器将传输线进行弯折，通过改变纵向传输线长度l2来调整相位，其接入前后系统的横向尺寸(l1)保持等长，如图4、图7所示。
注意事项：(1)微带移相器所选用的基板材料、传输线的表面工艺还需要考虑待测信号功率、环境温湿度等因素。(2)要实现微带移相器的低损耗特性，需要对其接入系统的输入输出端阻抗有预先的了解，以便进行匹配设计降低反射。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，传输线弯折形式不限于几字形，可以根据实际结构需要为圆环、波浪等多种形态。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。