基于SP4T开关的4位MEMS开关线式移相器设计

设计了一款4位MEMS开关线式移相器,由SP4TMEMS开关和微带传输线构成,工作于X波段。单刀四掷(single pole 4throw,SP4T)开关用于切换两条不同电长度的信号通道,即参考相位通道和延迟相位通道。每个SP4T开关包含4个悬臂梁接触式RF MEMS串联开关。介绍了4位MEMS开关线式移相器的总体设计,并给出了其关键部件SP4T开关和相位延迟线的设计细节。采用ADS软件仿真分析了器件的电气性能。仿真分析得到:SP4T开关在中心频率10GHz处的回波损耗为-36dB,插入损耗约为0.18dB;移相器各相位的回波损耗均低于-15dB,插入损耗为-0.8～-0.4dB。这种射频MEMS移相器具有小型化、低功耗和高隔离度的优点。

基于RF MEMS开关的移相器设计

传统电子移相器由于损耗问题难以向更高频率发展,射频微机电系统(RF MEMS)技术的出现使其得以替代半导体开关来设计更高频率的移相器.利用具有优异RF性能的串联电阻式RFMEMS开关来进行开关线式移相器设计,通过开关切换不同的信号延迟通路,以实现从0°-180°步进22.5°的相移功能.仿真结果表明,该移相器在5.8 GHz时,插入损耗在-0.3--0.7 dB变化,输入回损低于-20 dB,相移功能正确.

一种新型的六位数字移相器的设计

针对传统的数字移相器插入损耗高和相位精度低等性能的不足,提出了一种新型的加匹配线的开关式移相器设计技术。包括固定长λ/2主线以及在主线边缘长λ/8的平行短路和开路短截线,克服了传统数字移相器设计中端口驻波比高,插入损耗大的缺点,而且在相位精度上也有提高。在设计中,用加匹配线的方法对45°,90°和180°移相器进行设计,并将相位为5.625°,11.25°,22.5°,45°,90°及180°6个二态移相器电路组合起来,构成六位数字式移相器,通过二进制代码控制各个PIN二极管,从而得到64个相移状态,实现了输出频率范围为400～450MHz的低插入损耗,高相移精度的六位数字移相器,通过实际测试得到整个六位数字移相器插入损耗低于5.3dB,相移精度小于3°,驻波比小于1.5的较好实验结果,具有比传统设计方法更优良性能。

X波段五位数字移相器设计

介绍五位数字移相器的基本原理和设计方法,以PIN二极管作为开关元件,设计一种加载匹配支节的开关线式X波段五位数字移相器。五位移相器由11.25°,22.5°,45°,90°及180°五个移相单元组成。建立仿真模型时,先独立设计单个移相单元,再将5个移相单元级联,从而构成五位数字移相器,通过二进制码控制PIN二极管,实现32个移相状态。经过实测得到,移相器在9.6~9.8 GHz频带内,插入损耗小于4.8 dB,驻波比小于1.45,移相精度小于3°,相较于单片微波集成电路移相器,具有更优的插损和移相精度。