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1、10申请公布号CN104104351A43申请公布日20141015CN104104351A21申请号201310120332922申请日20130408H03H7/1820060171申请人京信通信系统（中国）有限公司地址510663广东省广州市萝岗区科学城神舟路10号72发明人杨世朝谢斌刘海涛李合理李洋洋李钢钟伟东74专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人王茹曾旻辉54发明名称射频信号移相电路57摘要本发明提供一种射频信号移相电路，包括第一电桥、第一信号反射电路、第二信号反射电路，第二电桥、第三信号反射电路，第四信号反射电路，控制电压模块；第一电桥的直通端、耦合端分别。
2、连接第一信号反射电路、第二信号反射电路；第二电桥的直通端、耦合端分别连接第三信号反射电路、第四信号反射电路；第一电桥的输出端与第二电桥的输入端连接；控制电压模块输出可连续调整的控制电压V1控制第一信号反射电路、第二信号反射电路的反射系数，同时输出控制电压V2控制第三信号反射电路、第四信号反射电路的反射系数。上述射频信号移相电路，可以在高频高带宽条件下对输入的射频信号连续调相，控制灵活、插入损耗低、带内波动小、实用性强。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页10申请公布号CN104104351ACN10410。
3、4351A1/2页21一种射频信号移相电路，其特征在于，包括第一电桥、第一信号反射电路、第二信号反射电路，第二电桥、第三信号反射电路，第四信号反射电路，控制电压模块；所述第一电桥的直通端、耦合端分别连接所述第一信号反射电路、第二信号反射电路；所述第二电桥的直通端、耦合端分别连接所述第三信号反射电路、第四信号反射电路；所述第一电桥的输出端与所述第二电桥的输入端连接，所述第一电桥的输入端为射频信号移相电路的输入端，所述第二电桥的输出端为射频信号移相电路的输出端；所述控制电压模块的第一输出端输出可连续调整的控制电压V1控制所述第一信号反射电路、第二信号反射电路的反射系数，第二输出端输出控制电压V2控。
4、制所述第三信号反射电路、第四信号反射电路的反射系数。2根据权利要求1所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述第一电桥和第二电桥为3DB90电桥。3根据权利要求1所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述第一信号反射电路包括电容C1、C3，两个负极反向串联的变容二极管D1、D2，电感L1；其中，电容C1连接在变容二极管D1的正极与第一电桥的直通端之间，变容二极管D1的正极通过所述电容C3、电感L1接地，变容二极管D2的正极接地；所述第二信号反射电路包括电容C2、C4，两个负极反向串联的变容二极管D3、D4，电感L2；其中，电容C2连接在变容二极管D3的正极与第一电桥的耦合端之间，变容二极管D3的正。
5、极通过所述电容C4、电感L2接地，变容二极管D4的正极接地；所述变容二极管D1、D2、D3、D4的负极连接所述控制电压模块的第一输出端。4根据权利要求3所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述第一信号反射电路还包括连接在所述变容二极管D1、D2的负极与所述控制电压模块的第一输出端之间的电阻R1；所述第二信号反射电路还包括连接在所述变容二极管D3、D4的负极与所述控制电压模块的第一输出端之间的电阻R2。5根据权利要求4所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述电容C1、C2的容值为100PF，所述电容C3、C4的容值为03PF，所述电感L1、L2的电感量为27NH,所述电阻R1、R2的阻值为360。
6、，所述控制电压V1的压值为010V。6根据权利要求3或4所述的射频信号移相电路，其特征在于，还包括用于去耦的电容C5；其中，所述控制电压模块的第一输出端通过电容C5接地。7根据权利要求1所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述第三信号反射电路包括电容C6、电阻R3、PIN二极管D5、电感L3、电容C8；其中，所述电容C6连接在PIN二极管D5的正极与第二电桥的直通端之间，PIN二极管D5的正极通过电阻R3接地，电感L3的第一端连接PIN二极管D5的正极、第二端通过电容C8与PIN二极管D5的负极连接，PIN二极管D5的负极接地；所述第四信号反射电路包括电容C7、电阻R4、PIN二极管D6、电感。
7、L4、电容C9；权利要求书CN104104351A2/2页3其中，所述电容C7连接在PIN二极管D6的正极与第二电桥的耦合端之间，PIN二极管D6的正极通过电阻R4接地，电感L4的第一端连接PIN二极管D6的正极、第二端通过电容C9与PIN二极管D6的负极连接，PIN二极管D6的负极接地；电感L3、L4的第二端连接所述控制电压模块的第二输出端。8根据权利要求7所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述第三信号反射电路还包括连接在所述电感L3的第二端与所述控制电压模块的第二输出端之间的电阻R5；所述第四信号反射电路还包括连接在所述电感L4的第二端与所述控制电压模块的第二输出端之间的电阻R6。9根据。
8、权利要求8所述的射频信号移相电路，其特征在于，所述电容C6、C7的容值为100PF，所述电容C8、C9的容值为47PF，所述电阻R3、R4的阻值为1200，所述电阻R5、R6的阻值为100，所述控制电压V2的压值为0或5V。10根据权利要求7或8所述的射频信号移相电路，其特征在于，还包括用于去耦的电容C10；其中，所述控制电压模块的第二输出端通过所述电容C10接地。权利要求书CN104104351A1/4页4射频信号移相电路技术领域0001本发明涉及射频信号技术，特别是涉及一种射频信号移相电路。背景技术0002移相电路作为一种常见的信号相位控制电路，在移动通信、相控阵雷达、仪器仪表等领域都有着。
9、广泛的应用。0003随着星载、移动通信等技术的发展，对移相电路的体积、重量以及性能都有了越来越高的要求。一些开关式、加载式、反射式、放大器型以及MEMS（微机电系统，MICROELECTROMECHANICALSYSTEMS粠移相电路都得到开发与发展，这些电路通过使用电抗性元件或者半导体材料，在不同的性能需求、应用场景方面有着各自的优势。0004目前，较为常见的移相电路为模拟反射式移相电路，这种电路主要是通过反射电路来实现移相，通过改变反射电路的反射系数来获得相位变化，但在高频高带宽条件下，这种结构的移相电路插入损耗高、波动大、难以有效调控相位的变化、相位可调范围小。发明内容0005基于此，有。
10、必要针对上述问题，提供一种插入损耗低、带内波动小，相位连续可调性更好的射频信号移相电路。0006一种射频信号移相电路，包括第一电桥、第一信号反射电路、第二信号反射电路，第二电桥、第三信号反射电路，第四信号反射电路，控制电压模块；0007所述第一电桥的直通端、耦合端分别连接所述第一信号反射电路、第二信号反射电路；0008所述第二电桥的直通端、耦合端分别连接所述第三信号反射电路、第四信号反射电路；0009所述第一电桥的输出端与所述第二电桥的输入端连接，所述第一电桥的输入端为射频信号移相电路的输入端，所述第二电桥的输出端为射频信号移相电路的输出端；0010所述控制电压模块的第一输出端输出可连续调整的。
11、控制电压V1控制所述第一信号反射电路、第二信号反射电路的反射系数，第二输出端输出控制电压V2控制所述第三信号反射电路、第四信号反射电路的反射系数。0011上述射频信号移相电路，利用电桥的特性，通过设置两个级联电桥，并在两个电桥的直通端、耦合端分别连接信号反射电路，构成级联的调相电路，在前级电桥的输入端输入射频信号，利用控制电压改变各反射电路的反射系数，在后级电桥的输出端获得相位连续可控的移相信号，可以在高频高带宽条件下对输入的射频信号连续调相，控制灵活、插入损耗低、带内波动小、实用性强。附图说明0012图1为一个实施例的射频信号移相电路的结构示意图；说明书CN104104351A2/4页500。
12、13图2为一个优选实施例的射频信号移相电路的结构示意图；0014图3为一个应用实例的移相范围示意图。具体实施方式0015下面结合附图对本发明的射频信号移相电路的具体实施方式作详细描述。0016参见图1所示，图1示出了一个实施例的射频信号移相电路的结构示意图，主要包括第一电桥、第一信号反射电路、第二信号反射电路，第二电桥、第三信号反射电路，第四信号反射电路，控制电压模块。0017所述第一电桥的直通端、耦合端分别连接所述第一信号反射电路、第二信号反射电路。0018所述第二电桥的直通端、耦合端分别连接所述第三信号反射电路、第四信号反射电路。0019所述第一电桥的输出端与所述第二电桥的输入端连接，所述。
13、第一电桥的输入端为射频信号移相电路的输入端，所述第二电桥的输出端为射频信号移相电路的输出端。0020所述控制电压模块的第一输出端输出可连续调整的控制电压V1控制所述第一信号反射电路、第二信号反射电路的反射系数，所述控制电压模块的第二输出端输出控制电压V2控制所述第三信号反射电路、第四信号反射电路的反射系数。0021其中，在第一电桥、第二电桥中，P1、P5端口分别为输入端，P4、P8端口为直通端，P3、P7端口为耦合端，P2、P6端口为隔离端，P2、P6端口分别作为第一电桥和第二电桥的输出端。射频信号从P1端口输入，分别在P3、P4端口进入第一信号反射电路、第二信号反射电路，控制电压模块的第一输。
14、出端U1输出控制电压V1至第一信号反射电路、第二信号反射电路控制其反射系数1，在控制电压V1的控制下，分别产生已发生相移1的两路反射信号，V1为可连续调整的控制电压，调整第一信号反射电路、第二信号反射电路的反射系数，从而调整相移1的值，这两个反射信号在P2端口合成后输出。0022由P2端口输出的射频信号进入第二电桥的P5端口，分别在P7、P8端口进入第三信号反射电路、第四信号反射电路，控制电压模块的第一输出端U2输出控制电压V2至第三信号反射电路、第四信号反射电路控制其反射系数2，在控制电压V2的控制下，分别产生已发生相移2的两路反射信号，这两个反射信号在P6端口合成得到的最终相移信号从P6端。
15、口输出。0023为了更清晰本发明的技术，下面结合附图阐述本发明的射频信号移相电路的优选实施例。0024参见图2所示，图2为一个优选实施例的射频信号移相电路的结构示意图。0025在一个实施例中，第一电桥和第二电桥可以采用3DB90电桥。0026在一个实施例中，第一信号反射电路包括电容C1、C3，两个负极反向串联的变容二极管D1、D2，电感L1。0027其中，电容C1连接在变容二极管D1的正极与第一电桥的直通端之间，变容二极管D1的正极通过所述电容C3、电感L1接地，变容二极管D2的正极接地。0028所述第二信号反射电路包括电容C2、C4，两个负极反向串联的变容二极管D3、D4，电感L2。说明书C。
16、N104104351A3/4页60029其中，电容C2连接在变容二极管D3的正极与第一电桥的耦合端之间，变容二极管D3的正极通过所述电容C4、电感L2接地，变容二极管D4的正极接地。0030所述变容二极管D1、D2、D3、D4的负极连接所述控制电压模块的第一输出端U1。0031上述实施例中，第一信号反射电路中的电容C1用于隔直流信号，电容C3用于调节电路线性度，电感L1用于调节电路移相范围并可以提供变容二极管D1偏置所需的直流回路，两个变容二极管D1、D2反向串联连接，通过这种连接方式，可以改善相位调节的线性度，第一信号反射电路的控制电压为V1，利用变容二极管D1、D2在不同反偏状态下容抗的变。
17、化，实现对反射系数1的改变，从而实现对输入的射频信号相位的改变，第二信号反射电路的工作原理与第一信号反射电路相同。0032在一个实施例中，进一步的，所述第一信号反射电路还包括连接在所述变容二极管D1、D2的负极与所述控制电压模块的第一输出端U1之间的电阻R1，第二信号反射电路还包括连接在变容二极管D3、D4的负极与控制电压模块的第一输出端U1之间的电阻R2。0033进一步地，射频信号移相电路还包括用于去耦的电容C5；其中，所述控制电压模块的第一输出端U1通过电容C5接地。0034在上述实施例中，电阻R1、R2用于接入控制电压V1作为偏置电压，一般情况下，电阻R1、R2的取值与变容二极管D1、D。
18、2、D3、D4的反向导通电阻相等或相近。电阻R1、R2提供对于射频的高阻回路以及平滑反射系数1的幅值波动，电容C5起抗干扰、滤波的作用。0035在一个实施例中，所述第三信号反射电路包括电容C6、电阻R3、PIN二极管D5、电感L3、电容C8。0036其中，所述电容C6连接在PIN二极管D5的正极与第二电桥的直通端之间，PIN二极管D5的正极通过电阻R3接地，电感L3的第一端Q1连接PIN二极管D5的正极、第二端Q2通过电容C8与PIN二极管D5的负极连接，PIN二极管D5的负极接地。0037所述第四信号反射电路包括电容C7、电阻R4、PIN二极管D6、电感L4、电容C9。0038其中，所述电容。
19、C7连接在PIN二极管D6的正极与第二电桥的耦合端之间，PIN二极管D6的正极通过电阻R4接地，电感L4的第一端Q3连接PIN二极管D6的正极、第二端Q4通过电容C9与PIN二极管D6的负极连接，PIN二极管D6的负极接地。0039电感L3、L4的第二端Q2、Q4连接所述控制电压模块的第二输出端U2。0040上述实施例中，电容C6、C7用于隔直流信号，电阻R3、R4用于平滑反射系数2的幅值波动，电感L3和电容C8回路、电感L4和电容C9用于调节调相范围，第三信号反射电路、第四信号反射电路的控制电压由V2提供，利用PIN二极管在完全导通与零偏状态下电阻的改变实现反射系数2的改变，从而实现对输入的。
20、射频信号相位的改变。0041在一个实施例中，所述第三信号反射电路还包括连接在所述电感L3的第二端Q2与所述控制电压模块的第二输出端U2之间的电阻R5，所述第四信号反射电路还包括连接在所述电感L4的第二端Q4与所述控制电压模块的第二输出端U2之间的电阻R6。0042进一步地，射频信号移相电路还包括用于去耦的电容C10；其中，所述控制电压模块的第二输出端U2通过所述电容C10接地。0043在上述实施例中，电阻R5、R6用于提供偏置，一般情况下，电阻R5、R6的取值与PIN二极管D5、D6的反向导通电阻相等或相近。电容C10起抗干扰、滤波的作用。0044在一个实施例中，所述电容C1、C2的容值为10。
21、0PF，所述电容C3、C4的容值为说明书CN104104351A4/4页703PF，所述电感L1、L2的电感量为27NH,所述电阻R1、R2的阻值为360，所述控制电压V1的压值为010V。电容C6、C7的容值为100PF，所述电容C8、C9的容值为47PF，所述电阻R3、R4的阻值为1200，所述电阻R5、R6的阻值为100，所述控制电压V2的压值为0或5V。0045在上述实施例中，可以通过调节控制电压V1、V2来实现对射频信号的连续调相，例如，先保持V2输出0V，同时在0V10V区间内连续调节V1，使射频信号相位改变大于180，再将V2输出调至5V，可使相位翻转180，这时再在0V10V区。
22、间内连续调节V1，又可使相位改变180，从而可实现射频信号360的相移。0046在一个应用实例中，通过上述参数的射频信号移相电路，通过调节控制电压V1、V2，如图3所示，图3为一个应用实例的移相范围示意图，移相电路实现了360以上的连续相移，其性能指标如下0047工作频段2570MHZ2620MHZ；0048输入处端口驻波（任意状态下）122；0049插损；26DB；0050波动08DB；0051移相范围3642595MHZ，相位波动8。0052本发明的射频信号移相电路可采用微带混合集成工艺实现，所有器件均采用表面贴焊的方式焊接在附有微带传输线（特征阻抗50）的介质板上。其中，3DB90电桥可。
23、以根据所需的工作频段、带宽、插损、相位波动等指标进行选用。例如，可以选用ANAREN公司的1P603。变容二极管可以选用SKYWORKS公司的SMV1249；PIN二极管可以选用AVAGO公司的HSMP4810。0053上述实施例的射频信号移相电路，利用了3DB90电桥的特性、变容二极管PN结电容、PIN二极管导通电阻与其偏置电压依赖关系的原理，通过两个3DB的90电桥、两个PIN二极管以及四个变容二极管，构成了一种可以在高频高带宽条件下实现连续调相的反射式级联调相电路，当所需频段的射频信号输入时，通过适当地调节控制电压V1、V2，以实现360内任意度数的相移，能应用在高频高带宽情况下，实现超。
24、过360的相移，插损低、波动小，且控制灵活、实现方便、实用性强，在移动通信、航空航天、雷达对抗等电子系统中有着广泛的应用前景。0054需要声明的是，在本发明的射频信号移相电路中，第一电桥、第二电桥并不限定于上述优选实施例中阐述的类型，也可以采用其它类型的电桥。第一信号反射电路、第二信号反射电路、第三信号反射电路、第四信号反射电路并不限定于上述优选实施例中阐述的反射电路结构，也可以采用其它形式的可实现对输入射频进行反射及可调整反射系数的信号反射电路。0055以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。说明书CN104104351A1/2页8图1说明书附图CN104104351A2/2页9图2图3说明书附图CN104104351A。