CN207441926U - Lc电路结构、低通/高通lc电路结构和数字移相器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LC电路结构，所述结构包括：相连的电容和电感，所述电感为第一单层微带线，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线和第三单层微带线，所述第一单层微带线和所述第二单层微带线相连。在高频段工作状态下使用上述结构时，电感值更加精确，电容值可调节到极小状态，同时又避免了电容击穿情况的发生；并且，单层微带线的使用减小了电路的体积，节约了生产成本。相应地，本实用新型公开的低通LC电路结构、高通LC电路结构和高低通数字移相器，也同样具有上述技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路设计技术领域，更具体地说，涉及一种LC电路结构、低通/高通LC电路结构和数字移相器。
背景技术
目前，微波单片集成电路(MMIC)数字移相器在现代相控阵列雷达系统收发(T/R)组件中占据着重要地位，作为波束控制部件，MMIC数字移相器的工作状态多，技术指标要求严格，随着研究频率的进一步升高，造成了MMIC 数字移相器设计和制作难度的加大。
对于大相位的移相器，一般采用高低通型结构。高低通型的数字移相器主要由开关LC电路结构构成，其中用T型LC电路结构构成移相器的高通状态，用π型LC电路结构构成移相器的低通状态。在传统的LC电路结构中，集总原件的阻抗特性随着频率的升高而变化，其中，传统电容在电流和电压过大时，容易造成击穿，而且当所需的电容值很小时，数值不稳定；螺旋电感在高频段阻抗变化大，旋转的面积无法确定，不适应高频段工作。为了适应高频段的工作状态，技术人员采用双层微带线代替电容和电感，但是在实际的工程中，一般会对微带线的最小长度和最小宽度有设定，当所需的电容值很小时，用双层微带线代替的电容难以调节电容值。
因此，如何为高低通数字移相器设计一种既适应高频段工作，又可以调节电容值到极小状态的LC电路结构，是本领域技术人员需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种LC电路结构、低通/高通LC电路结构和数字移相器，以实现LC电路既适应高频段工作，又可以调节电容值到极小状态。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：
一种LC电路结构，包括：相连的电容和电感，所述电感为第一单层微带线，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线和第三单层微带线，所述第一单层微带线和所述第二单层微带线相连。
其中，所述电感为一条弯曲的单层微带线。
其中，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线和第三单层微带线形成的双金属板带隙电容，所述第二单层微带线和所述第三单层微带线的相对面分别作为所述电容的上金属板和下金属板。
其中，所述第二单层微带线和所述第三单层微带线的相对面之间的空气作为所述电容的电介质。
一种低通LC电路结构，包括上述任意一项所述的LC电路结构。
一种高通LC电路结构，包括上述任意一项所述的LC电路结构。
一种高低通数字移相器，包括上述任意一项所述的LC电路结构。
通过以上方案可知，本实用新型实施例提供的一种LC电路结构，所述结构包括：相连的电容和电感，所述电感为第一单层微带线，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线和第三单层微带线，所述第一单层微带线和所述第二单层微带线相连。
可见，本实用新型实施例提供的一种LC电路结构，用单层微带线作为电感，在高频段工作状态下，电感值更加精确；用沿一条直线间隔分布的两条单层微带线作为电容，避免了电容击穿情况的发生；如此设计了一种既适应高频段工作，又可以调节电容值到极小状态的LC电路结构；并且，单层微带线的使用减小了电路的体积，节约了生产成本。相应地，本实用新型实施例提供的一种低通LC电路结构、高通LC电路结构和高低通数字移相器，也同样具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例公开的一种LC电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例公开的另一种LC电路结构示意图；
图3为本实用新型实施例公开的一种高低通数字移相器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种LC电路结构、低通/高通LC电路结构和数字移相器，以实现LC电路既适应高频段工作，又可以调节电容值到极小状态。
参见图1，本实用新型实施例提供的一种LC电路结构，包括：
相连的电容和电感，所述电感为第一单层微带线101，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线102和第三单层微带线103，所述第一单层微带线101和所述第二单层微带线102相连。
具体的，用砷化镓PHEMT工艺搭建第一单层微带线101，从史密斯原图可以看出在频率高达21GHz时，前向传输系数位于史密斯原图上方，此时第一单层微带线101呈感性，可作为电感。相比于传统的螺旋电感，第一单层微带线101结构简单，绕线面积易于确定，适用于高频工作。
在本实施例中，用第一单层微带线101，沿一条直线间隔分布的第二单层微带线102和第三单层微带线103实现了一个LC电路结构，避免了传统电容容易击穿的缺陷，减小了传统螺旋电感的面积。其次，使用单层微带线节约了成本，减少了寄生电容等对电路整体结构的影响。
在本实施例中，第二单层微带线102的一端与第一单层微带线101相连，另一端与第三单层微带线103相隔一定的间距。第一单层微带线101的一端与第二单层微带线102相连，另一端接输入信号。第三单层微带线103 的一端与第二单层微带线102相隔一定的间距，另一端接输出信号。需要说明的是，可以通过调整第二单层微带线102与第三单层微带线103之间的间距，来改变接入电路的电容值。
可见，本实施例提供的一种LC电路结构，用第一单层微带线101作为电感，在高频段工作状态下，电感值更加精确；用沿一条直线间隔分布的第二单层微带线102和第三单层微带线103作为电容，避免了电容击穿情况的发生；如此设计了一种既适应高频段工作，又可以调节电容值到极小状态的LC 电路结构；并且，单层微带线的使用减小了电路的体积，节约了生产成本。
参见图2，本实用新型实施例提供的另一种LC电路结构，包括：
相连的电容和电感，所述电感为一条弯曲的单层微带线201，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线202和第三单层微带线203形成的双金属板带隙电容，所述第二单层微带线202和所述第三单层微带线203的相对面分别作为所述电容的上金属板和下金属板；所述第二单层微带线202 和所述第三单层微带线203的相对面之间的空气作为所述电容的电介质。
具体的，本实施例提供的电容与上述实施例类似，用砷化镓PHEMT工艺搭建第二单层微带线202和第三单层微带线203，第二单层微带线202与第三单层微带线203均是位于MET1层的单层金属，中间的空气作为电容的电介质，这样就形成了一个金属板-介质-金属板的双金属板带隙电容。其中，第二单层微带线202相对于第三单层微带线203的侧面作为上金属板，第三单层微带线203相对于第二单层微带线202的侧面作为下金属板。中间是由基板和空气混合的介质，由于微带线之间具有耦合作用，便形成了一个电容，实现了用单层微带线作为电容。
可见，本实用新型实施例提供的一种LC电路结构，用一条弯曲的单层微带线201作为电感，在高频段工作状态下，电感值更加精确；使用沿一条直线间隔分布的第二单层微带线202和第三单层微带线203形成的双金属板带隙电容，避免了电容击穿情况的发生；如此设计了一种既适应高频段工作，又可以调节电容值到极小状态的LC电路结构；并且，单层微带线的使用减小了电路的体积，节约了生产成本。
基于上述任意实施例，需要说明的是，本实用新型实施例提供的一种LC 电路结构可以应用于高低通数字移相器中。减小了T型和π型LC电路的体积，在砷化镓PHEMT工艺中，应用此电路结构，用单层微带线就能实现整个LC电路。其中，用单层微带线替代螺旋电感和传统电容，能使高低通数字移相器稳定工作在高频段。通过用两条单层微带线之间的间隔和相对的金属面，实现了一个电容，避免击穿的危险。同时，减小了电磁仿真时的寄生参数和电路的体积。
基于上述任意实施例，需要说明的是，第二单层微带线和第三单层微带线之间的间距一般设置为5-10毫米，当然，技术人员可以根据实际电路的需求，调整所述间距的大小，以改变接入电路的电容值。
基于上述任意实施例，需要说明的是，第一单层微带线与第二单层微带线相连，可以将这两条单层微带线看作是一条单层微带线，即将第一单层微带线看作是第二单层微带线的一部分，将第一单层微带线与第二单层微带线共同作为第二单层微带线，那么本实用新型实施例提供的LC电路结构包括：
相连的电容和电感，所述电感为第二单层微带线，所述电容为所述第二单层微带线以及和第二单层微带线沿同一条直线间隔分布的第三单层微带线形成的双金属板带隙电容；其中，所述第二单层微带线和所述第三单层微带线的相对面分别作为所述电容的上金属板和下金属板；所述第二单层微带线和所述第三单层微带线的相对面之间的空气作为所述电容的电介质。其中，第二单层微带线既作为电感，又作为电容的一部分。
基于上述任意实施例，需要说明的是，第一单层微带线、第二单层微带线和第三单层微带线的长度可以根据实际电路结构的需要进行调整，同时，三条单层微带线的宽度需要依据实际电路结构调整为相同的宽度。具有相同宽度的第二单层微带线和第三单层微带线便于存储电荷。
具体的，调整第一单层微带线和第二单层微带线的长度可以改变接入电路的电感值的大小，技术人员在实际工作过程中可以根据实际电路结构的需要自行调整第一单层微带线和第二单层微带线的长度。而第三单层微带线一般制作为工艺的最小长度。
参见图3，本实用新型实施例还提供了一种高低通数字移相器，包括上述任意实施例提供的一种LC电路结构。
具体的，高低通数字移相器主要应用于相控阵列雷达系统收发组件中，作为波束控制部件，高低通数字移相器的工作状态多，技术指标要求严格，随着工作状态的频率的提高，其结构设计和制作也应相应改善。高低通的数字移相器主要由开关LC电路构成，在高低通数字移向器中采用本实用新型实施例提供的一种LC电路结构，当工作在高频段时，电感值更加精确；同时，也可以将电路中的调节到电容值很小状态，电容也不容易被击穿，整个LC电路结构的体积很小，节约了生产成本。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种LC电路结构，包括：相连的电容和电感，其特征在于，所述电感为第一单层微带线，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线和第三单层微带线，所述第一单层微带线和所述第二单层微带线相连。
2.根据权利要求1所述的LC电路结构，其特征在于，所述电感为一条弯曲的单层微带线。
3.根据权利要求1所述的LC电路结构，其特征在于，所述电容为沿一条直线间隔分布的第二单层微带线和第三单层微带线形成的双金属板带隙电容，所述第二单层微带线和所述第三单层微带线的相对面分别作为所述电容的上金属板和下金属板。
4.根据权利要求3所述的LC电路结构，其特征在于，所述第二单层微带线和所述第三单层微带线的相对面之间的空气作为所述电容的电介质。
5.一种低通LC电路结构，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的LC电路结构。
6.一种高通LC电路结构，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的LC电路结构。
7.一种高低通数字移相器，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的LC电路结构。
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| CN201721147247.1U CN207441926U (zh) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | Lc电路结构、低通/高通lc电路结构和数字移相器 |
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Cited By (2)
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| CN107425238A (zh) * | 2017-09-07 | 2017-12-01 | 广东工业大学 | 一种lc电路结构 |
| CN110212888A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-09-06 | 佛山臻智微芯科技有限公司 | 一种微带高低通型数字移相器结构 |
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