【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线移动通信，特别是涉及一种基于gaas技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器。
技术介绍
1、随着物联网、智能城市、自动驾驶等新兴技术的发展，人们对通信速率、容量和延迟的要求将进一步提高。目前，5g技术虽然已经提供了较高的数据传输速度和较低的延迟，但在某些场景下仍存在容量瓶颈和覆盖不足的问题，因此需要进一步突破技术瓶颈。6g和卫星通信则可以满足上述这些需求，其优势在于提供更高的数据传输速度、更低的延迟和更广泛的覆盖范围，以满足未来通信技术的需求。基于卫星通信逐步发展出了卫星互联网，可实现全球、全域、全天候互联网服务。
2、与此同时，针对当前移动通信用户迅速增加，通信系统出现的频谱容量不足、信号覆盖范围小、通信小区间信号干扰强等问题，相控阵天线和多波束等技术得到了广泛研究和应用。移相器作为其关键组成部分，其插入损耗、相位偏差、工作带宽以及相移范围直接决定了相控阵天线、多波束天线以及多波束成形网络性能的优劣。因此，研究相移范围宽、相位偏差小的移相器具有重要意义。
3、与此同时，作为无线通信系统中一类重要的器件，滤波器性能的好坏直接影响到带外杂波、谐波的抑制能力和带内的信号损耗，从而影响整个链路的信噪比。近年来，由于差分结构对环境噪声的高抑制特性，差分滤波器的设计得到了广泛的研究与发展。差分滤波器概念的提出，一方面扩展了滤波器理论的研究，另一方面，避免了巴伦的使用，可直接与差分传输线相连，降低了成本并促进了电路的高性能化。
4、与此同时，随着系统小型化的发展趋势，系统中的移相器、滤波器
5、综上所述，本专利技术对基于gaas技术的面向6g卫星通信应用的高性能毫米波差分滤波移相器进行了研究与设计，与实际的工程需求相契合，具有重要的理论和实际意义。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于gaas技术、应用于6g卫星通信、能够实现90°移相功能并具备高选择性的宽带毫米波差分滤波移相器。
2、技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于gaas技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，采用基于gaas技术实现小型化、高性能的差分滤波移相器，可直接与差分传输线相连，既具有差分器件对环境噪声高抑制性的优势，又具有滤波器器件本身的滤波性能，同时实现了通带内的90°移相功能，用一个器件代替多个器件的级联，避免了插损较大的问题，实现了多功能的融合。
3、为此，本专利技术提出一种基于gaas技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，该移相器包括氮化硅涂层(31)、介质基板(32)、接地板(33)、第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)，所述氮化硅涂层(31)位于介质基板(32)表面；第一输入端口(1)、第一输出端口(2)与参考传输线连接；第二输入端口(15)、第二输出端口(16)主传输线连接，在俯视图视角下，主传输线位于介质基板(32)的上半侧，参考传输线位于介质基板(32)的下半侧，主传输线和参考传输线均关于介质基板(32)长对称轴对称，并且，各个部件都位于氮化硅涂层(31)之上，接地板(33)位于介质基板(32)下表面，第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)分别与接地柱连接，并且，接地柱贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连。
4、进一步的，所述第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)均采用地-信号-地(gsg)结构。
5、进一步的，所述第一输入端口(1)位于介质基板(32)一边，第一输出端口(2)位于介质基板(32)另一边；所述参考传输线包括第一输入馈线(3)、第一输出馈线(4)、第一微带传输线(5)、第二微带传输线(6)、第三微带传输线(7)、第四微带传输线(8)、第五微带传输线(9)、第六微带传输线(10)、第一枝节传输线(11)、第二枝节传输线(12)；所述第一输入馈线(3)一端与第一输入端口(1)连接，所述第一输入馈线(3)另一端与第一微带传输线(5)一端连接，第一微带传输线(5)另一端通过第一枝节传输线(11)接地；第二微带传输线(6)靠近第一输入端口(1)的一端开路，另一端连接第五微带传输线(9)；第一输出馈线(4)一端与第一输出端口(2)连接，第一输出馈线(4)另一端与第三微带传输线(7)一端连接，第三微带传输线(7)另一端通过第二枝节传输线(12)接地；第四微带传输线(8)靠近第一输出端口(2)的一端开路，另一端与第六微带传输线(10)连接；第一微带传输线(5)和第二微带传输线(6)通过平行耦合的方式构成第一耦合线，第三微带传输线(7)和第四微带传输线(8)通过平行耦合的方式构成第二耦合线；第五微带传输线(9)和第六微带传输线(10)通过平行耦合的方式构成第三耦合线，并且，第一枝节传输线(11)和第二枝节传输线(12)平行，所述第一输入端口(1)、参考传输线、第一输出端口(2)关于介质基板(32)长对称轴对称。
6、进一步的，所述第一枝节传输线(11)连接第一接地柱(13)，第一接地柱(13)贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连；第二枝节传输线(12)连接第二接地柱(14)，第二接地柱(14)贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连。
7、进一步的，第二输入端口(15)位于介质基板(32)一边，与第一输入端口(1)同侧，第二输出端口(16)位于介质基板(32)另一边，与第一输出端口(2)同侧；所述主传输线包括第二输入馈线(17)、第二输出馈线(18)、输入延迟线(19)、输出延迟线(20)、第七微带传输线(21)、第八微带传输线(22)、第九微带传输线(23)、第十微带传输线(24)、第十一微带传输线(25)、第十二微带传输线(26)、第三枝节传输线(27)、第四枝节传输线(28)；所述第二输入馈线(17)一端与第二输入端口(15)连接，另一端与输入延迟线(19)一端连接，输入延迟线(19)另一端与第七微带传输线(21)一端连接，第七微带传输线(21)另一端通过第三枝节传输线(27)接地；第八微带传输线(22)靠近第二输入端口(15)的一端开路，另一端与第十一微带传输线(25)连接；第二输出馈线(18)一端与第二输出端口(16)连接，另一端与输出延迟线(20)一端连接，输出延迟线(20)另一端与第九微带传输线(23)一端连接，第九微带传输线(23)的另一端通过第四枝节传输线(28)接地；第十微带传输线(24)靠近第二输出端口(16)的一端开路，另一端与第十二微带传输线(26)连接；第七微带传输线(21)和第八微带传输线(22)通过平行耦合的方式构成第四本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于GaAs技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，该移相器包括氮化硅涂层(31)、介质基板(32)、接地板(33)、第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)，所述氮化硅涂层(31)位于介质基板(32)表面；第一输入端口(1)、第一输出端口(2)与参考传输线连接；第二输入端口(15)、第二输出端口(16)主传输线连接，在俯视图视角下，主传输线位于介质基板(32)的上半侧，参考传输线位于介质基板(32)的下半侧，主传输线和参考传输线均关于介质基板(32)长对称轴对称，并且，各个部件都位于氮化硅涂层(31)之上，接地板(33)位于介质基板(32)下表面，第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)分别与接地柱连接，并且，接地柱贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于GaAs技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，所述第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)均采用地-信号-地(GSG)结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于GaAs技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，所述第一输入端口(1)位于介质基板(32)一边，第一输出端口(2)位于介质基板(32)另一边；所述参考传输线包括第一输入馈线(3)、第一输出馈线(4)、第一微带传输线(5)、第二微带传输线(6)、第三微带传输线(7)、第四微带传输线(8)、第五微带传输线(9)、第六微带传输线(10)、第一枝节传输线(11)、第二枝节传输线(12)；所述第一输入馈线(3)一端与第一输入端口(1)连接，所述第一输入馈线(3)另一端与第一微带传输线(5)一端连接，第一微带传输线(5)另一端通过第一枝节传输线(11)接地；第二微带传输线(6)靠近第一输入端口(1)的一端开路，另一端连接第五微带传输线(9)；第一输出馈线(4)一端与第一输出端口(2)连接，第一输出馈线(4)另一端与第三微带传输线(7)一端连接，第三微带传输线(7)另一端通过第二枝节传输线(12)接地；第四微带传输线(8)靠近第一输出端口(2)的一端开路，另一端与第六微带传输线(10)连接；第一微带传输线(5)和第二微带传输线(6)通过平行耦合的方式构成第一耦合线，第三微带传输线(7)和第四微带传输线(8)通过平行耦合的方式构成第二耦合线；第五微带传输线(9)和第六微带传输线(10)通过平行耦合的方式构成第三耦合线，并且，第一枝节传输线(11)和第二枝节传输线(12)平行，所述第一输入端口(1)、参考传输线、第一输出端口(2)关于介质基板(32)长对称轴对称。
4.根据权利要求3所述的一种基于GaAs技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，所述第一枝节传输线(11)连接第一接地柱(13)，第一接地柱(13)贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连；第二枝节传输线(12)连接第二接地柱(14)，第二接地柱(14)贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于GaAs技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，第二输入端口(15)位于介质基板(32)一边，与第一输入端口(1)同侧，第二输出端口(16)位于介质基板(32)另一边，与第一输出端口(2)同侧；所述主传输线包括第二输入馈线(17)、第二输出馈线(18)、输入延迟线(19)、输出延迟线(20)、第七微带传输线(21)、第八微带传输线(22)、第九微带传输线(23)、第十微带传输线(24)、第十一微带传输线(25)、第十二微带传输线(26)、第三枝节传输线(27)、第四枝节传输线(28)；所述第二输入馈线(17)一端与第二输入端口(15)连接，另一端与输入延迟线(19)一端连接，输入延迟线(19)另一端与第七微带传输线(21)一端连接，第七微带传输线(21)另一端通过第三枝节传输线(27)接地；第八微带传输线(22)靠近第二输入端口(15)的一端开路，另一端与第十一微带传输线(25)连接；第二输出馈线(18)一端与第二输出端口(16)连接，另一端与输出延迟线(20)一端连接，输出延迟线(20)另一端与第九微带传输线(23)一端连接，第九微带传输线(23)的另一端通过第四枝节传输线(28)接地；第十微带传输线(24)靠近第二输出端口(16)的一端开路，另一端与第十二微带传输线(26)连接；第七微带传输线(21)和第八微带传输线(22)通过平行耦合的方式构成第四耦合线；第九微带传输线(23)和第十微带传输线(24)通过平行耦合的方式构成第五耦合线；第十一微带传输线(25)和第十二微带传输线...
【技术特征摘要】
1.一种基于gaas技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，该移相器包括氮化硅涂层(31)、介质基板(32)、接地板(33)、第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)，所述氮化硅涂层(31)位于介质基板(32)表面；第一输入端口(1)、第一输出端口(2)与参考传输线连接；第二输入端口(15)、第二输出端口(16)主传输线连接，在俯视图视角下，主传输线位于介质基板(32)的上半侧，参考传输线位于介质基板(32)的下半侧，主传输线和参考传输线均关于介质基板(32)长对称轴对称，并且，各个部件都位于氮化硅涂层(31)之上，接地板(33)位于介质基板(32)下表面，第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)分别与接地柱连接，并且，接地柱贯穿介质基板(32)与接地板(33)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于gaas技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，所述第一输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输入端口(15)、第二输出端口(16)均采用地-信号-地(gsg)结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于gaas技术的高性能毫米波宽带差分滤波移相器，其特征在于，所述第一输入端口(1)位于介质基板(32)一边，第一输出端口(2)位于介质基板(32)另一边；所述参考传输线包括第一输入馈线(3)、第一输出馈线(4)、第一微带传输线(5)、第二微带传输线(6)、第三微带传输线(7)、第四微带传输线(8)、第五微带传输线(9)、第六微带传输线(10)、第一枝节传输线(11)、第二枝节传输线(12)；所述第一输入馈线(3)一端与第一输入端口(1)连接，所述第一输入馈线(3)另一端与第一微带传输线(5)一端连接，第一微带传输线(5)另一端通过第一枝节传输线(11)接地；第二微带传输线(6)靠近第一输入端口(1)的一端开路，另一端连接第五微带传输线(9)；第一输出馈线(4)一端与第一输出端口(2)连接，第一输出馈线(4)另一端与第三微带传输线(7)一端连接，第三微带传输线(7)另一端通过第二枝节传输线(12)接地；第四微带传输线(8)靠近第一输出端口(2)的一端开路，另一端与第六微带传输线(10)连接；第一微带传输线(5)和第二微带传输线(6)通过平行耦合的方式构成第一耦合线，第三微带传输线(7)和第四微带传输线(8)通过平行耦合的方式构成第二耦合线；第五微带传输线(9)和第六微带传输线(10)通过平行耦合的方式构成第三耦合线，并且，第...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钢，张卓威，喻昊，张谦，杨继全，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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