CN2562497Y - 射频微机械系统移相器 - Google Patents

Abstract

本实用新型采用RF MEMS开关线结构实现移相，即在每一位移相信号输入输出电路中，接入两组RF MEMS开关，每组由两只RF MEMS开关组成；两组开关分别连接在两条电长度不相等的传输线支路中。本实用新型具有体积小，相移精度高，高可靠性等优点。

Description

射频微机械系统移相器

技术领域

本实用新型是关于相控阵雷达天线波束控制用的移相器，具体地说是一种射频微机械系统移相器。

背景技术

控制相控阵雷达天线波束的移相器，传统的做法是采用PIN二极管和场效应晶体管(FET)组态来制造，但由于PIN二极管或FET固有的缺点，使其移相器性能也存在缺点，如：由于半导体衬底金属接触层及半导体结的不稳定性导致RF损耗较大；由于半导体结以及寄生电容等引起RF号产生非线性失真；由于使用的是有源器件使整体电路桔构功耗大、体积大；由于结构复杂、加工难度大导致成品率低，制造成本高等等。采用新型的射频微机械系统(RFMEMS)移相器来进行相控阵雷达波束控制可克服上述若干缺点，但现有的RFMEMS移相器(参见对比文献：Low-Loss Cascadable MEMS Distributed X-BandPhase Shifters)其结构采用的是共面波导(CPW)负载线型，移相的机理是基于均匀CPW传输线上以一个小电抗加载，即改变归一化电纳来改变相移，其缺点是每个RF MEMS开关的在开态和关态时的电容变化相对比较小，改变相移的电抗很小，需要许多个RF MEMS开关级联才能实现一定的相移，如一个3位RF MEMS移相器需要20多个RF MEMS开关级联，这就使整体电路结构体积增大，相移精度不高，可靠性下降。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种整体电路结构较小、相移精度较高、可靠性较好的RF MEMS移相器。

本实用新型技术解决方案：

本实用新型采用RF MEMS开关线结构实现移相，即在每一位移相信号输入输出电路中，接入两组RF MEMS开关，每组由两只RF MEMS开关组成；两组开关分别连接在两条电长度不相等的传输线支路中。

本实用新型的优点：

RF MEMS移相器与传统的PIN二极管或FET制作的移相器相比有插入损耗小、功耗低，无常规的谐波失真，以及成本低等优点，与国外现行的RF MEMS移相器设计相比有体积小，相移精度高，高可靠性等优点。

附图说明

图1是RF MEMS移相器开关线电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：本实用新型由支路1和支路2组成，其中支路1由RF MEMS K₁、传输线L₂、RF MEMS K₂级联组成。支路2由RF MEMS K₃、传输线L₁、RF MEMS K₄级联组成。在偏置控制电压的作用下，两组RF MEMS开关交替地“开”或者“关”，而使RF信号电流交替地通过电长度不相等的两条传输线支路，这时，相位差Δφ则由两条传输线支路电长度之差ΔL来决定：Δφ＝βΔL(ΔL＝L₂-L₁)。这里 $\mathrm{\β}=\frac{2\mathrm{\πf}}{{\mathrm{\γ}}_p}$ 是个确定数值(f是工作频率，γ_p是相速)由于可以精确地控制ΔL，从而实现多位高精度相移。这种结构对低相位的相移更具有优势。又由于实现每位相移只需4只RF MEMS开关，且将负载线结构改成开关线结构，可达到体积较小、可靠性较高的目的。

Claims (3)

1.一种射频微机械系统移相器，其特征是在每一位移相信号输入输出电路中，接入两组RF MEMS开关，每组由两只RF MEMS开关组成；两组开关分别连接在两条电长度不相等的传输线支路中。

2.根据权利要求1所述的射频微机械系统移相器，其特征是支路1由RF MEMS K₁、传输线L₂、RF MEMS K₂级联组成。

3.根据权利要求1所述的射频微机械系统移相器，其特征是支路2由RF MEMS K₃、传输线L₁、RF MEMS K₄级联组成。

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