[发明专利] 一种波导电控二极管移相器 – CN114122650B 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111390080.2
申请日
20211122
公开(公告)号
CN114122650B
公开(公告)日
20220301
申请(专利权)人
中国科学技术大学
申请人地址
230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
发明人
夏雨龙;朱旗 专利类型 发明专利
摘要
本发明公开了一种波导电控二极管移相器,通过结构级联,所设计的波导电控移相器可实现0‑360°相位周期内数字式步进式移相,可满足实际相控阵天线的移相需求,而且波导电控移相器采用了加载式结构,在实现移相的同时只有部分能量通过加载结构,使得移相器具有较低的插损以及较高的功率容量;同时,相比于传统波导电控移相器,该款移相器具有更高的移相平稳度;同时,所设计的加载结构可采用成熟的PCB工艺实现,同时传输波导结构始终具有均匀的截面,使得整个结构便于加工且具有较低的成本;此外,波导电控移相器结构嵌入波导内部,整个结构被限制在波导截面内,具有尺寸小、重量轻的优点,特别适用于密集排布的阵列应用。
主权项
1.一种波导电控二极管移相器,其特征在于,级联在一起的指定角度的加载式移相结构与180°移相结构,所述指定角度的加载式移相结构数目为N个,实现N+1位波导数字电控移相器,所述N大于等于1;其中:所述指定角度的加载式移相结构包括:金属波导,以及平行于金属波导宽边且距金属波导宽边中心有指定距离的第一电路板;所述第一电路板上印刷有口字形金属结构,包括两条竖直金属条带以及上下两侧的金属脊;两条竖直金属条带与上下两侧的金属脊之间加载有二极管开关,通过控制二极管开关在导通和截止间切换实现移相功能;所述180°移相结构包括:左右两部分,左部分包括右侧封闭的金属波导,右部分包括左侧封闭的金属波导,左右两部分金属波导中心对齐,第二电路板横跨左右两部分金属波导的宽边中心位置,且同时与左右两部分金属波导窄边平行,实现左右两部分金属波导的连接;第二电路板左侧位于左部分的金属波导内,印有渐变金属结构,第二电路板右侧位于右部分的金属波导内,印有微带线结构与微带探针结构,渐变金属结构经左部分金属波导右侧的开口结构与微带线结构相连;微带线结构包含对称的上下两部分,并设置有一对二极管开关,实现上下两条传输路径的切换;微带线结构将信号向右部分传递,并经右部分金属波导侧壁上的开口结构传递至微带探针结构;微带探针结构上加载有二极管开关,与微带线结构上的二极管开关共同作用实现完整的上下传输路径切换功能;每一移相结构中电路板与相应金属波导固定连接,并且通过偏置金属线两端分别连接电路板与直流电源,同时将相应金属波导的波导壁与直流电源地相接,构成完整的直流偏置回路;其中,所述指定角度的加载式移相结构中,第一电路板的顶部与底部设有与金属波导的波导壁相对应的金属边,金属边中开有金属化槽;波导壁上设有与金属化槽所对应的金属销,金属化槽与金属销相配合,将所述第一电路板固定在金属波导上,并通过焊接实现第一电路板与波导壁的电气连接;两条竖直金属条带与偏置金属线相连接,偏置金属线上加载有隔直电感;偏置金属线通过第一电路板一侧以及波导壁上对应位置的开槽引出并与直流电源相接,同时波导壁与直流电源地相接,构成完整的直流偏置回路;所述180°移相结构中,左右两部分金属波导的壁上各自设置有金属销,第二电路板上设置有与金属销对应的金属化槽,两者配合完成第二电路板的定位;第二电路板上还设置有金属结构、偏置金属线、隔直电感与上下两个直流引出结构完成对二极管开关的通断控制功能:对于右部分金属波导中左侧上下两个二极管开关,由上下两个直流引出结构、隔直电感、微带线结构、渐变金属结构、金属结构、金属化槽、金属销、左部分金属波导共同构成直流偏置回路;对于右部分金属波导中右侧上下两个二极管开关,由上下两个直流引出结构、隔直电感、微带线结构、微带探针结构、偏置金属线共同构成直流偏置回路。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
H01P1/185
H 电学

H01 基本电气元件

H01P 波导;谐振器、传输线或其他波导型器件

H01P1/185 应用二极管或充气放电管的〔3〕

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220301
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111390080 20220301 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
北京凯特来知识产权代理有限公司 11260
代理人姓名
郑立明;韩珂