CN103430379B - 相移设备 - Google Patents

Abstract

公开一种相移设备。该相移设备包括：输入，可操作用于接收待调整的输入信号；耦合设备，与输入和输出耦合；以及至少一个集总等效阻抗变换器电路，该集总等效阻抗变换器电路与耦合设备耦合以接收输入信号，集总等效阻抗变换器电路具有液晶可变电容器，液晶可变电容器可操作用于响应于向液晶可变电容器施加的偏置电压来调整输入信号并且向耦合设备提供经调整的输入信号作为输出信号。取代使用微带结构，代之以使用集总元件等效物，这使得有可能利用液晶结构的优点、但是以更紧凑形式。

Description

相移设备

技术领域

本发明涉及一种相移设备。

背景技术

诸如相移设备之类的信号处理设备是已知的。

这样的信号处理设备通常接收将由信号处理设备处理的信号并且提供经信号处理设备处理的信号。信号处理通常以某种方式改变接收的信号以使其适合于继续传输。这样的信号处理设备可以在电信系统中使用并且可能被要求在高频率操作。例如要求诸如相移器之类的信号处理设备对在千兆赫区域中操作的信号进行处理。

为特定应用选择相移器受许多因素影响；例如从设备可获得的相移量、设备引起的插入损耗(insertionloss)和设备的功率处置(powerhandling)能力。对于更低功率处置能力，通过使用变容器和pin二极管布置以实现插入相位变化来获得相移变化。虽然这样的相移器为低功率操作提供可接受的性能，但是它们具有其不足，并且这些不足在每个射频系统通常需要大量这样的相移器的典型电信系统中加剧。

因而期望提供一种改进的相移设备。

发明内容

根据第一方面，提供有如权利要求1所述的一种相移设备。

第一方面认识到可以在相移设备中利用液晶的介电性质的电压可调谐性以及基于液晶的相移设备可以提供方便、可控、准确和低成本设备。在原理上，液晶是各向异性介电材料，这意味着它们关于施加的电场或者磁场的方向表现出不同的介电性质。然而第一方面也认识到在低千兆赫区域中操作的相移设备中操作液晶技术面临直接问题。一般而言，设备的大小与设备操作的波长可相比，并且随着频率减少，波长增加，因此射频设备的大小也增加。例如在60千兆赫(毫米波频率)的自由空间波长为5mm，而在2千兆赫(S频带)的自由空间波长为150mm。这推断如果使用直接缩放(directscaling)则在2千兆赫操作的基于液晶的相移设备具有比它在60千兆赫的等效大小大近似30倍的大小。因而，当在反射式相移器的设计中使用液晶结构时，如图1中所示，使用由液晶形成的电极来实现反射负载，该电极在效果上是谐振微带线(microstripline)。由于在液晶衬底上形成微带线，它在60千兆赫频率的长度为2mm级。然而当在更低频率(例如2千兆赫)实施这样的结构时，微带线的长度需要更长近似30倍。这造成越来越长的微带线从而可能很快变成禁止性的长度。因此，第一方面认识到期望提供一种具有与现有设备可相比的大小而无损于它的性能的相移设备。

第一方面认识到如果代之以使用集总元件等效物而不是使用微带结构，则有可能利用液晶结构、但是以更紧凑形式。将理解由电感器和电容器网络组成的集总元件等效物可以代表微带线的特征。这使得能够使用液晶衬底来仅实现电容器而可以使用诸如表面贴装之类的标准结束来实现电感器。以这一方式，显著减少设备的等效大小，并且它的尺寸可以有效地由电感器的长度确定。

因而可以提供一种相移设备。相移设备可以包括输入，该输入接收将由相移设备调整的输入信号。可以提供可以将输入与输出耦合的耦合设备。耦合设备也可以与至少一个集总等效阻抗变换器电路(lumpedequivalentimpedancetransformercircuit)耦合。然后可以由集总等效阻抗变换器电路接收输入信号。可以在集总等效阻抗变换器电路内提供液晶可变电容器。液晶可变电容器然后可以响应于向液晶可变电容器施加的偏置电压来调整输入信号并且向耦合设备提供该经调整的输入信号作为输出信号。以这一方式，可见取代使用微带线作为阻抗变换器，可以代之以提供集总等效电路。

将理解集总元件等效电路可以包括提供微带线的等效特性的分立电抗器件网络。这些电抗器件中的一些电抗器件可以由如下液晶可变电容器提供，这些液晶可变电容器的电抗响应于向那些可变电容器施加的偏置信号而可变。使用集总等效阻抗变换器电路提供可变形以使输入信号能够被调整而又也使紧凑电路布置能够被提供。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括半波长集总等效阻抗变换器电路(halfwavelengthlumpedequivalentimpedancetransformercircuit)，该半波长集总等效阻抗变换器电路包括一对电感器，该对电感器在其端部与第一液晶可变电容器、第二液晶可变电容器和第三液晶可变电容器串联耦合，该半波长集总等效阻抗变换器电路可操作用于响应于偏置电压来向混合耦合器呈现可变阻抗和可变有效电长度二者以提供经调整的相位输入信号作为输出信号。因而集总等效阻抗变换器电路可以包括与两个电感器耦合的三个液晶可变电容器的网络以提供与半波长微带线等效的分立组件的等效电路。通过提供与半波长微带线等效的集总等效电路，有可能通过偏置可变电容器以改变它们的电容来容易调整输入信号的相位。实施半波长微带线为集总等效电路有助于使电路的大小与它的操作频率之间的任何直接缩放关系去耦合。换而言之，操作频率中的倍数减少不再不可避免地造成电路的组件的长度的对应倍数增加。

在一个实施例中，第一液晶可变电容器和第二液晶可变电容器具有匹配的电容。

在一个实施例中，第一液晶可变电容器和第二液晶可变电容器的电抗的绝对值与该对电感器中的每个电感器的电抗的绝对值匹配。

在一个实施例中，第二液晶可变电容器具有第一液晶可变电容器和第三液晶可变电容器中的每个液晶可变电容器的电容的两倍的电容。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括半波长集总等效阻抗变换器电路的整数倍个，

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括半波长集总等效阻抗变换器电路，该半波长集总等效阻抗变换器电路包括一对液晶可变电容器，该对液晶可变电容器在其端部与第一电感器、第二电感器和第三电感器串联耦合，该半波长集总等效阻抗变换器电路可操作用于响应于偏置电压来向混合耦合器呈现可变阻抗和可变有效电长度二者以提供经调整的相位输入信号作为输出信号。

在一个实施例中，该对液晶可变电容器具有匹配的电容。

在一个实施例中，第一电感器和第二电感器的电抗的绝对值与该对液晶可变电容器中的每个液晶可变电容器的绝对值匹配。

在一个实施例中，第二电感器具有第一电感器和第三电感器中的每个电感器的电感的一半的电感。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括整倍个数的半波长集总等效阻抗变换器电路。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括至少一对半波长集总等效阻抗变换器电路。因而根据设备实现方式，可以有必要提供一对半波长集总等效阻抗变换器电路以便使耦合设备能够正确地操作并且从输入信号提供所需输出信号。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括均与混合耦合器并联耦合的至少一对半波长集总等效阻抗变换器电路。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括由四分之一波阻抗变换器(quarterwaveimpedancetransformer)耦合的至少一对半波长集总等效阻抗变换器电路。因而，每个集总等效阻抗变换器电路可以包括由四分之一波阻抗变换器耦合在一起的两个或者更多个半波长集总等效阻抗变换器电路。将理解通过提供附加半波长集总等效阻抗变换器电路来提高设备的带宽。另外，增加的相移是可能的。然而这可能造成增加的插入损耗(insertionloss)。这可以通过减少每个半波长集总等效阻抗变换器电路提供的相移量、但是保证用于该对的总相移在尽可能广的带宽上大于预定量(诸如例如90°)来解决。减少每个半波长集总等效阻抗变换器电路提供的相移具有减少液晶可变电容器的长度的结果，这可以减少设备大小。

在一个实施例中，集总等效阻抗变换器电路包括由四分之一波阻抗变换器耦合的至少第一对半波长集总等效阻抗变换器电路和由四分之一波阻抗变换器耦合的至少第二对半波长集总等效阻抗变换器电路，该第一对半波长集总等效阻抗变换器电路和该第二对半波长集总等效阻抗变换器电路均与混合耦合器并联耦合。因而，第一对半波长集总等效阻抗变换器电路和第二对半波长集总等效阻抗变换器电路可以均与混合耦合器耦合以便接收和输出适当信号。

在一个实施例中，液晶可变电容器包括平行板液晶可变电容器。

在一个实施例中，电感器包括微带线。

在附带的独立和从属权利要求中阐述本发明的更多具体和优选方面。从属权利要求的特征可以如适合的那样与独立权利要求的特征组合，并且以除了权利要求中明确地阐述的组合之外的组合方式进行组合。

附图说明

现在将参照附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示反射式相移器；

图2图示液晶结构；

图3图示与半波长谐振微带线(halfwavelengthresonantmicrostripline)对应的集总等效电路；

图4至6图示与半波长谐振微带线对应的可替换集总等效电路；

图7图示第一相移器；

图8a至8c示出作为用于图7的相移器的构建块而使用的等效集总电路的示例实现方式；

图9示出图7的相移器的示例实现方式；

图10示出图7的相移器的差分移相；

图11示出图1的相移器100的插入损耗；

图12示出图1的相移器100的返回损耗；

图13a和13b示出由四分之一波长微带线变换器耦合的一对等效集总电路的示例实现方式，该四分之一波长微带线变换器用作构建块以用于提供第二相移器；

图14示出第二相移器的示例实现方式；

图15示出图14的相移器的差分移相；

图16示出图14的相移器100的插入损耗；以及

图17示出图14的相移器100的返回损耗。

具体实施方式

概况

在用任何细节讨论实施例之前，现在将描述根据实施例的相移设备的概况。如以上提到的那样，各实施例认识到相移设备、尤其为在高频率(比如无线电信设备利用的千兆赫频率)操作的相移设备可以利用谐振液晶电极作为谐振微带线以便执行所需信号处理。然而如以上提到的那样，以这一方式利用液晶结构的问题在于随着设备的操作频率减少，谐振液晶电极的长度需要增加。

如以上提到的那样，图1图示使用微带线来实施的相移器。相移器在混合耦合器的一个输入接收输入并且从混合耦合器的输出将经相移的输出信号输出。输入信号被拆分并且与相移一起向两个谐振液晶电极微带线提供。谐振液晶电极微带线的长度将依赖于待处理的输入信号的频率。对于2千兆赫的信号，谐振液晶电极微带线的长度将需要约为60mm。这一长度随着频率降低而增加。向谐振液晶电极微带线施加偏置电压将在输出信号中引起相移。

取代使用液晶器件作为谐振电极，各实施例代之以提供与谐振微带线具有相同的特性的由分立电抗组件组成的集总元件等效电路。因此可以使用集总等效电路来提供与微带线相同的效果并且通过调整分立组件的特性而调整的电路的特性。具体而言，这样的集总等效电路包括电感器和电容器网络，电容器由液晶结构形成以提供如下可变电容器，该可变电容器的特性可以通过向液晶结构施加偏置电压来变化。

以这一方式，能够看到可以代之以使用形成如下集总等效电路的分立器件来实施使用至少一个谐振微带线来执行信号处理的相移设备，该集总等效电路简单地通过变化向液晶可变电容器施加的偏置来使得能够对输入信号进行改变，该液晶可变电容器提供为该集总等效电路内的分立组件中的至少一个分立组件。通过避免使用实际谐振微带线，设备的尺寸更少受它的操作频率影响，该操作频率由输入信号的频率规定。将理解这样的方式提供紧凑和可缩放的相移设备。

在更具体讨论相移设备布置之前，现在将给出液晶器件的概况。最常用的向列型液晶相的分子可以视为如下细长的杆，这些杆使它们本身沿着施加的电场或者磁场的方向定向。如图2中所示，这些细长的分子相对于施加的场的定向引起介电各向异性。这里，在方便地沉积于衬底上的两个电极的系统内包含向列型液晶的分子。在这一说明性示例中，用如下聚酰亚胺(polyimide)处理电极，该聚酰亚胺充当为了保证液晶的分子在施加的场不存在时在预定义方向上的定向而需要的对准层。这有效地定义液晶分子的“接地”或者“零”状态，该状态在宏观上由液晶层的相对介电常数表征，其中⊥指示RF电场的方向垂直于液晶分子的方向。随着增加偏置电压(DC或者低频电压)，液晶的分子使它们本身在施加的场的方向上定向从而引起液晶层的不同介电常数，其中P指示液晶分子和RF电场相互平行。这样看来，液晶的介电常数是电压可调谐的，并且可调谐性的程度由称为介电各向异性的两个相对介电常数之差确定。在RF频率，：2.7并且：3.2，但是它可以根据使用的液晶的类型变化。图2中所示两电极液晶系统有效地是具有由给定的电容比的电压可调谐并联板电容器。

集总等效电路

用于信号处理器的构建决是如下集总等效电路，这些集总等效电路并入取代在各种配置中使用的半波长谐振微带线的液晶可变电容器。现在将描述四种示例集总等效电路。

示例1

图3图示与半波长谐振微带线20对应的集总等效电路10。集总等效元件电路10是电抗分立器件的网络。在这一示例中，在网络10上图示的点A与在半波长微带器件20上示出的点A对应，点B也是如此。

网络10包括两个电感器和三个液晶可变电容器。电感器在点A与点B之间以串联方式布置。相对于点A以与电感器之一并联方式提供第一电容器。类似地，相对于点B以与第二电感器并联方式提供电容器。提供耦合到在第一与第二电感器之间的节点的第三电容器。这些电感器具有匹配的电感。第一电容器和第二电容器具有匹配的电容。第三电容器的电容是第一电容器或者第二电容器的电容的两倍。第一电容器或者第二电容器的电抗的绝对值与第一电感器或者第二电感器的电抗的绝对值匹配。

电容器在液晶衬底上实施。电感器可以使用微带线或者标准表面贴装技术来实施。这使等效集总电路10的大小与图1中所示谐振液晶电极微带线比较能够被显著减少，其中等效集总电路10的长度由电感器的长度有效地确定。

可以通过变更向形成液晶可变电容器的液晶衬底施加的偏置电压来实现等效集总电路10的相移。

这一等效集总电路10可以与它的整数倍(即，其中n＝1，2，3...)一起用于基于液晶的相移器中。

示例2

在示出等效集总电路10A的图4中图示一种获得微带线20的半波长近似的可替换方式。在这一布置中，微带线的短长度用来代表图3的集总电感器。

这一等效集总电路10A可以与它的整数倍(即，其中n＝1，2，3...)一起用于基于液晶的相移器中。

示例3

在示出等效集总电路10B的图5中图示一种获得微带线20的半波长近似的可替换方式。

在这一示例中，等效集总电路10B等效于半波长微带线的三倍、即；(这与图3的集总等效电路10电路相似，但是其中n＝3)。

这一等效集总电路10B可以与它的整数倍(即、n＝1，2，3...)一起用于基于液晶的相移器中。

示例4

在示出等效集总电路10C的图6中图示一种获得微带线20的半波长近似的可替换方式。在这一布置中，微带线的短长度用来代表图5的集总电感器。

这一等效集总电路10C可以与它的整数倍(即、n＝1，2，3...)一起用于基于液晶的相移器中。

相移器

示例1-单负载

图7图示作为相移器100来操作的电压可调谐反射电路，其中一对图3中所示的集总等效电路10与混合耦合器110耦合以取代图1中所示的谐振液晶电极微带线。虽然图3的集总等效电路用作为用于这一相移器100的构建块，但是将理解可以使用集总等效电路中的其它集总等效电路。

图8a至8c示出作为用于相移器100的构建块而使用的等效集总电路10的示例实现方式。

如图8a至8c中可见，在由分隔层110分隔的并且在接地平面120上沉积的两层衬底上提供反射负载。液晶被注入到其中的空腔130由具有长度L_h和L_e的两个带以及顶部液晶层盖140形成。分隔层110的高度H₂约为101μm(因为Rogersduroid材料在这一高度可用)、但是可以被向上增加至200μm而不严重影响液晶分子的行为。

在顶部液晶层盖140的底表面上印刷反射负载，并且它的高度应当尽可能小。它的高度H₁在这一示例中为50μm(因为Rogersduroid材料在这一高度可用)。反射负载的高度可以具有牵连(implication)。由于液晶层盖140直接处于液晶空腔130上方，所以用于反射负载的材料选择变得重要。由于液晶在宏观地来看时是可调谐电介质，所以它的可调谐性因液晶盖层140的存在而减少。通过为液晶盖层140选择低轮廓、低介电常数的材料来最小化这一影响；在这一情况中，ε_r2＝3.48并且H₂为50μm。

图9示出相移器100的示例实现方式。如可见的那样，在液晶衬底上实现可调谐可变电容器。它们的尺寸为L_C＝7.25mm、L_2C＝14.5mm并且W＝1.5mm。选择这些尺寸使得微带线的等效特性阻抗Z_C在ε_r⊥＝2.72的接地液晶衬底上约为20欧姆。选择的特性阻抗Z_C提供在相移量与插入损耗之间的折衷。在电容器之间的间距L_S由表面贴装电感器的长度L确定并且应当大于或者等于约1mm以允许实际实现反射负载并且防止在邻近电容器之间的耦合。长度L_h由耦合器的大小确定，并且在这一示例中，L_h为2.5mm。长度L_e不关键并且在这一设计中为1mm。因而提供具有约为11mm×34mm的总大小的设备。

在图10至12中示出相移器100的仿真性能。在仿真中使用的表面贴装电感器由从AVX制造商的数据可用的.S2P文件代表以便提供设备的尽可能逼真的性能。

对于两种情况对相移器100的性能进行仿真：在施加的偏置电压为0伏特时的情况和在施加的偏置电压为11伏特时的情况。每个电压偏置状态由液晶的一组介电性质、介电常数和损耗正切表征。对于在仿真中使用的特定液晶(常称为E7)，相对介电常数在电压偏置0和11、在2千兆赫的值是已知的，但是损耗正切的值不是已知的。然而由于在更高频率的损耗正切的值是已知的(在区域30至60千兆赫中)，所以可以使用它们取代在2千兆赫的损耗正切。这可以因而具有比现实地将出现的损耗更高的预测损耗并且可能导致对设备的性能的低估。然而如果2千兆赫的损耗正切未从它们在30千兆赫的值显著减少，则这也形成插入损耗性能的最坏情况场景。在这一特定情况下，30千兆赫的损耗正切为tan(δ_⊥)＝0.04(0V)并且tan(δ_p)＝0.02(11V)。

图10示出相移器100在11V((峰)ε_rp＝3.18)相对于0V(ε_r⊥＝2.72)的差分移相。

图11示出相移器100对于偏置电压a)0V和b)11V的插入损耗。

图12示出相移器100对于偏置电压a)0V和b)11V的返回损耗。

如可见的那样，这些图指示相移器100在带宽170兆赫兹上实现90°相移，其中最大插入损耗为5.7dB。

示例2-双负载

图13a和13b示出由四分之一波长微带线变换器15耦合的一对等效集总电路10’的示例实现方式，该变换器用作为构建块以提供相移器100A，该相移器提供增加的带宽。虽然使用图3的集总等效电路作为用于这一相移器100A的构建块，但是将理解可以使用集总等效电路中的其它集总等效电路。

这一双负载配置的优点在于它可以在对先前布置进行一些修改之后允许宽带相移操作和与以上描述的单负载布置相似的插入损耗。另外，在这一配置中，如果使用与以上提到的反射负载相同的反射负载，则使获得的相移加倍。然而这也使获得的插入损耗加倍。

因而，为了克服增加的损耗，减少双负载的每个半波长等效集总电路提供的相移量。然而对于尽可能宽的带宽选择双负载提供的总相移在90°以上。减少每个等效集总电路10’提供的相移具有减少由液晶形成的可变电容器的长度的结果，比如现在近似半波长微带线的特性阻抗Z_C被设置约为75欧姆。

图14示出相移器100A的示例实现方式。分布式电容器的长度为L_C＝2.3mm、L_2C＝4.6mm，而宽度W保持1.5mm。在负载之间的分隔L_SP＝1.9mm。两个负载由四分之一波长变换器微带15分隔，该微带具有宽带高相移操作所需要的约为100欧姆的特性阻抗Z_C。如图13a、13b和14中所指示向衬底上使四分之一波长变换器微带15曲折(meander)地前进。在这一示例中的相移器100A的总尺寸近似为32x11mm。所有其它尺寸另外与以上提到的实施例相同。

在图15至17中图示相移器100A的仿真性能。与以上提到的实施例一样，对于在2千兆赫使用的液晶来假设更高的损耗正切。

图15示出相移器100A在11V((峰)ε_rp＝3.18)相对于0V(ε_r⊥＝2.72)的差分移相。

图16示出相移器100A对于偏置电压a)0V和b)11V的插入损耗。

图17示出相移器100A对于偏置电压a)0V和b)11V的返回损耗。

如可见的那样，这些仿真指示设备在近似370兆赫兹的带宽上实现90°相移，其中最大插入损耗为6.4dB。

将理解可以使反射负载具有多于两个负载并且可以更进一步增加带宽。另外，为了增加基于液晶的设备的功率处置能力，可以使用将使功率处置增加3dB的四路混合耦合器。另外，可以通过扩展每个等效电路内的电感器和电容的器数目来增加设备的功率处置。

可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件关联地执行软件的硬件来提供图中所示各种单元的、包括标记为“处理器”或者“逻辑”的任何功能块的功能。在由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由多个分立处理器提供，这些分立处理器中的一些处理器可以被共享。另外，术语“处理器”或者“控制器”的明确使用应当解释为排他的指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。也可以包括其它常规和/或定制硬件。类似地，图中所示任何开关仅为概念。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互或者甚至手动执行，能够由执行者选择的特殊技术通过上下文得以更具体的理解。

本领域技术人员应当理解，这里的任何框图代表体现本发明原理的示例电路装置的概念图。类似地，将理解任何程序图、流程图、状态转变图、伪码等代表可以在计算机可读介质中基本代表的并且这样由计算机或者处理器执行的各种过程、无论是否明确示出这样的计算机或者处理器。

说明书和附图仅举例说明本发明的原理。因此将理解，本领域技术人员将能够设计虽然这里未明确地描述或者示出、但是体现本发明的原理并且在它的精神实质和范围内包括的各种布置。另外，这里记载的所有示例主要明确地旨在于仅用于示范目的以帮助读者理解本发明的原理和发明人贡献的用于发展本领域的概念并且将被解释为不限于这样具体记载的示例和条件。另外，这里记载本发明的原理、方面和实施例及其具体示例的所有陈述旨在于包括其等效物。

Claims (14)

1.一种相移设备(100；100A)，包括：

输入，可操作用于接收待调整的输入信号；

混合耦合器(110)，将所述输入与输出耦合；以及

至少一个反射负载(10；10A-10C；10’)，包括集总等效阻抗变换器电路，所述集总等效阻抗变换器电路也与所述混合耦合器耦合以接收所述输入信号，所述集总等效阻抗变换器电路具有液晶可变电容器，所述液晶可变电容器可操作用于响应于向所述液晶可变电容器施加的偏置电压来调整所述输入信号，并且向所述混合耦合器提供经调整的所述输入信号作为输出信号，

其中所述集总等效阻抗变换器电路包括半波长集总等效阻抗变换器电路，所述半波长集总等效阻抗变换器电路包括在第一端部和第二端部之间串联的一对电感器，所述一对电感器在所述第一端部、所述第二端部和在所述一对电感器之间的第三端部分别与第一液晶可变电容器、第二液晶可变电容器和第三液晶可变电容器耦合，所述半波长集总等效阻抗变换器电路可操作用于响应于所述偏置电压来向所述混合耦合器呈现可变阻抗和可变有效电长度二者，以提供经调整的相位输入信号作为所述输出信号。

2.根据权利要求1所述的相移设备，其中所述第一液晶可变电容器和所述第二液晶可变电容器具有匹配的电容。

3.根据权利要求2所述的相移设备，其中所述第一液晶可变电容器和所述第二液晶可变电容器的电抗的绝对值与所述一对电感器中的每个电感器的电抗的绝对值匹配。

4.根据权利要求2所述的相移设备，其中所述第三液晶可变电容器具有所述第一液晶可变电容器和所述第二液晶可变电容器中的每个液晶可变电容器的所述电容的两倍的电容。

5.根据权利要求1所述的相移设备，其中所述集总等效阻抗变换器电路包括至少一对所述半波长集总等效阻抗变换器电路。

6.根据权利要求1所述的相移设备，其中所述集总等效阻抗变换器电路包括均与所述混合耦合器并联耦合的至少一对所述半波长集总等效阻抗变换器电路。

7.根据权利要求1所述的相移设备，其中所述集总等效阻抗变换器电路包括由四分之一波长变换器微带(15)耦合的至少一对所述半波长集总等效阻抗变换器电路。

8.根据权利要求1所述的相移设备，其中所述集总等效阻抗变换器电路包括由四分之一波长变换器微带(15)耦合的至少第一对所述半波长集总等效阻抗变换器电路和由四分之一波长变换器微带耦合的至少第二对所述半波长集总等效阻抗变换器电路，所述第一对所述半波长集总等效阻抗变换器电路和所述第二对所述半波长集总等效阻抗变换器电路均与所述混合耦合器并联耦合。

9.根据前述权利要求中任一项所述的相移设备，其中所述液晶可变电容器包括平行板液晶可变电容器。

10.一种相移设备(100；100A)，包括：

输入，可操作用于接收待调整的输入信号；

混合耦合器(110)，将所述输入与输出耦合；以及

至少一个反射负载(10；10A-10C；10’)，包括集总等效阻抗变换器电路，所述集总等效阻抗变换器电路也与所述混合耦合器耦合以接收所述输入信号，所述集总等效阻抗变换器电路具有液晶可变电容器，所述液晶可变电容器可操作用于响应于向所述液晶可变电容器施加的偏置电压来调整所述输入信号，并且向所述混合耦合器提供经调整的所述输入信号作为输出信号，

其中所述集总等效阻抗变换器电路包括半波长集总等效阻抗变换器电路，所述半波长集总等效阻抗变换器电路包括在第一端部和第二端部之间串联的一对液晶可变电容器，所述一对液晶可变电容器在所述第一端部、所述第二端部和在所述一对液晶可变电容器之间的第三端部分别与第一电感器、第二电感器和第三电感器耦合，所述半波长集总等效阻抗变换器电路可操作用于响应于所述偏置电压来向所述混合耦合器呈现可变阻抗和可变有效电长度二者，以提供经调整的相位输入信号作为所述输出信号。

11.根据权利要求10所述的相移设备，其中所述一对液晶可变电容器具有匹配的电容。

12.根据权利要求11所述的相移设备，其中所述第一电感器和所述第二电感器的电抗的绝对值与所述一对液晶可变电容器中的每个液晶可变电容器的绝对值匹配。

13.根据权利要求12所述的相移设备，其中所述第三电感器具有所述第一电感器和所述第二电感器中的每个电感器的所述电感的一半的电感。

14.根据前述权利要求10-13中任一项所述的相移设备，其中所述液晶可变电容器包括平行板液晶可变电容器。