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移相器

阅读：227发布：2020-05-12

专利汇可以提供移相器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本文公开了一种叉指电容器低损耗和高分辨率移相器 (300)。所述移相器包括：输入端口(312)，连接至所述输入端口的第一电极 (310,310a)，输出端口(314)，以及连接至所述输出端口且被布置成与所述第一电极大致上平行的第二电极(310,310b)。所述移相器还包括设置在所述第一电极与所述第二电极之间的衬底(340)，设置在所述第一电极上的第一可变电容器(320,320a)，以及设置在所述第二电极上的第二可变电容器(320,320b)。所述可变电容器中的一个或多个的调整致使所述输入端口与所述输出端口之间的相位偏移。，下面是移相器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种移相器(300)，包括：
输入端口(312)；
第一电极(310,310a)，所述第一电极(310,310a)连接至所述输入端口(312)；
输出端口(314)；
第二电极(310,310b)，所述第二电极(310,310b)连接至所述输出端口(314)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)大致上平行；
衬底(340)，所述衬底(340)设置在所述第一电极(310,310a)与所述第二电极(310,
310b)之间；
第一可变电容器(320,320a)，所述第一可变电容器(320,320a)设置在所述第一电极(310,310a)上；以及
第二可变电容器(320,320b)，所述第二可变电容器(320,320b)设置在所述第二电极(310,310b)上，
其中，对所述可变电容器中的一个或多个的调整致使所述输入端口(312)与所述输出端口(314)之间的相位偏移。
2.根据权利要求1所述的移相器(300)，进一步包括：
第一电感器(330,330a)，所述第一电感器(330,330a)与所述第一可变电容器(320,
320a)并联地设置在所述第一电极(310,310a)上；以及
第二电感器(330,330b)，所述第二电感器(330,330b)与所述第二可变电容器(320,
320b)并联地设置在所述第二电极(310,310b)上。
3.根据权利要求2所述的移相器(300)，其中，每个可变电容器(320,320a-b)与相应电极(310,310a,310b)上的对应电感器(330,330a-d)分路。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的移相器(300)，其中，至少一个可变电容器(320,
320a,320b)是能够以数字方式调整的可变电容器(320)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的移相器(300)，其中，每个可变电容器(320,320a,
320b)能够响应于进入所述输入端口(312)的信号的变化而独立地调整。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的移相器(300)，进一步包括：
第三电极(310,310c)，所述第三电极(310,310c)连接至所述第一电极(310,310a)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)和所述第二电极(310,310b)大致上平行；
第四电极(310,310d)，所述第四电极(310,310d)连接至所述第二电极(310,310b)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)、所述第二电极(310,310b)和所述第三电极(310,
310c)大致上平行；
设置在所述第三电极(310,310c)上的第三可变电容器(320,320c)；以及
设置在所述第四电极(310,310d)上的第四可变电容器(320,320d)。
7.根据权利要求6所述的移相器(300)，进一步包括：
第三电感器(330,330c)，所述第三电感器(330,330c)与所述第三可变电容器(320,
320c)并联地设置在所述第三电极(310,310c)上；以及
第四电感器(330,330d)，所述第四电感器(330,330d)与所述第四可变电容器(320,
320d)并联地设置在所述第四电极(310,310d)上，
其中，每个可变电容器(320,320a-d)与相应电极(310,310a,310b)上的对应电感器(330,330a-d)分路。
8.一种系统(10)，包括：
天线(122)，所述天线(122)被配置成射出信号(106)；以及
连接至所述天线(122)的移相器(300)，所述移相器(300)包括：
输入端口(312)，所述输入端口(312)被配置成接收所述信号(106)；
第一电极(310,310a)，所述第一电极(310,310a)连接至所述输入端口(312)；
输出端口(314)，所述输出端口(314)与所述天线(122)通信；
第二电极(310,310b)，所述第二电极(310,310b)连接至所述输出端口(314)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)大致上平行；
衬底(340)，所述衬底(340)设置在所述第一电极(310,310a)与所述第二电极(310,
310b)之间；
设置在所述第一电极(310,310a)上的第一可变电容器(320,320a)；以及
设置在所述第二电极(310,310b)上的第二可变电容器(320,320b)，
其中，对所述可变电容器(320,320a,320b)中的一个或多个的调整致使所述输入端口(312)与所述输出端口(314)之间的相位偏移。
9.根据权利要求8所述的系统(10)，进一步包括：收发器(220)，所述收发器(220)连接至所述天线(122)并且被配置成发射或接收所述信号(106)，其中，所述收发器(220)包括所述移相器(300)。
10.根据权利要求8或9所述的系统(10)，其中所述移相器(300)进一步包括：
第一电感器(330,330a)，所述第一电感器(330,330a)与所述第一可变电容器(320,
320a)并联地设置在所述第一电极(310,310a)上；以及
第二电感器(330,330b)，所述第二电感器(330,330b)与所述第二可变电容器(320,
320b)并联地设置在所述第二电极(310,310b)上。
11.根据权利要求10所述的系统(10)，其中，每个可变电容器(320,320a,320b)与相应电极(310,310a,310b)上的对应电感器(330,330a-d)分路。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的系统(10)，其中，至少一个可变电容器(320,
320a,320b)是能够以数字方式调整的可变电容器(320)。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，每个可变电容器(320,320a,320b)能够响应于进入所述输入端口(312)的所述信号(106)的变化而独立地调整。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的系统(10)，其中，所述移相器(300)进一步包括：
第三电极(310,310c)，所述第三电极(310,310c)连接至所述第一电极(310,310a)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)和所述第二电极(310,310b)大致上平行；
第四电极(310,310d)，所述第四电极(310,310d)连接至所述第二电极(310,310b)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)、所述第二电极(310,310b)和所述第三电极(310,
310c)大致上平行；
设置在所述第三电极(310,310c)上的第三可变电容器(320,320c)；以及
设置在所述第四电极(310,310d)上的第四可变电容器(320,320d)。
15.根据权利要求14所述的系统(10)，其中，所述移相器(300)进一步包括：
第三电感器(330,330c)，所述第三电感器(330,330c)与所述第三可变电容器(320,
320c)并联地设置在所述第三电极(310,310c)上；以及
第四电感器(330,330d)，所述第四电感器(330,330d)与所述第四可变电容器(320,
320d)并联地设置在所述第四电极(310,310d)上，
其中，每个可变电容器(320)与相应电极(310,310a,310b)上的对应电感器(330,330a-d)分路。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的系统(10)，其中，对所述可变电容器(320,
320a,320b)中的一个或多个的所述调整使得所述输入端口(312)与所述输出端口(314)之间的所述相位偏移大约在0度与360度之间。
17.一种方法(400)，包括：
在移相器(300)处接收具有第一相位(124)的信号(106)，所述移相器(300)包括：
输入端口(312)，所述输入端口(312)被配置成接收所述信号(106)；
第一电极(310,310a)，所述第一电极(310,310a)连接至所述输入端口(312)；
输出端口(314)；
第二电极(310,310b)，所述第二电极(310,310b)连接至所述输出端口(314)且被布置成与所述第一电极(310,310a)大致上平行；
衬底(340)，所述衬底(340)设置在所述第一电极(310,310a)与所述第二电极(310,
310b)之间；
设置在所述第一电极(310,310a)上的第一可变电容器(320,320a)；以及
设置在所述第二电极(310,310b)上的第二可变电容器(320,320b)，
其中，对所述可变电容器(320,320a,320b)中的一个或多个的调整致使所述输入端口(312)与所述输出端口(314)之间的相位偏移；
对所述可变电容器(320,320a,320b)中的至少一个进行调整；以及
在所述移相器(300)的所述输出端口(314)处输出所述信号(106)，所输出的信号(106)具有第二相位(124)。
18.根据权利要求17所述的方法(400)，其中，所述移相器(300)进一步包括：
第一电感器(330,330a)，所述第一电感器(330,330a)与所述第一可变电容器(320,
320a)并联地设置在所述第一电极(310,310a)上；以及
第二电感器(330,330b)，所述第二电感器(330,330b)与所述第二可变电容器(320,
320b)并联地设置在所述第二电极(310,310b)上。
19.根据权利要求18所述的方法(400)，其中，每个可变电容器(320,320a,320b)与相应电极(310,310a,310b)上的对应电感器(330,330a-d)分路。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法(400)，其中，至少一个可变电容器(320)是能够以数字方式调整的可变电容器(320)。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法(400)，进一步包括独立地调整所述可变电容器(320)。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法(400)，其中，所述移相器(300)进一步包括：
第三电极(310,310c)，所述第三电极(310,310c)连接至所述第一电极(310,310a)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)和所述第二电极(310,310b)大致上平行；
第四电极(310,310d)，所述第四电极(310,310d)连接至所述第二电极(310,310b)并且被布置成与所述第一电极(310,310a)、所述第二电极(310,310b)和所述第三电极(310,
310c)大致上平行；
设置在所述第三电极(310,310c)上的第三可变电容器(320,320c)；以及
设置在所述第四电极(310,310d)上的第四可变电容器(320,320d)。
23.根据权利要求22所述的方法(400)，其中所述移相器(300)进一步包括：
第三电感器(330,330c)，所述第三电感器(330,330c)与所述第三可变电容器(320,
320c)并联地设置在所述第三电极(310,310c)上；以及
第四电感器(330,330d)，所述第四电感器(330,330d)与所述第四可变电容器(320,
320d)并联地设置在所述第四电极(310,310d)上，
其中，每个可变电容器(320)与相应电极(310,310a,310b)上的对应电感器(330,330a-d)分路。
24.根据权利要求22或23所述的方法(400)，其中，所述第一可变电容器(320,320a)、所述第二可变电容器(320,320b)、所述第三可变电容器(320,320c)和所述第四可变电容器(320,320d)被配置成提供高分辨率相变。
25.根据权利要求17所述的方法(400)，进一步包括：将所述信号(106)从所述移相器(300)的所述输出端口(314)输出至天线(122)。

说明书全文

移相器

技术领域

[0001] 本公开涉及移相器。

背景技术

[0002] 一般而言，移相器点改变输出信号相对于输入移位器的相位。相位偏移具有众多用途，包括但不限于：鉴相器、波束形成网络、功率分配器、功率放大器的线性化、相控阵天线、和电子操纵式天线(electronically steered antenna)。作为一个示例应用，相控阵天线组合多个个体发射/接收(T/R)模块和天线来创建较大的有效孔径。个体T/R模块之间的电子控制的相位和增益关系控制辐射图，并且因此控制合成孔径的方向性。相位由移相器控制。可以将对辐射图的该控制用于航空航天通信系统中的波束操纵，以用于目标获取和跟踪，或者用于雷达系统中的杂波抑制的深零位合成。发明内容

[0003] 本公开的一个方面提供一种叉指电容器低损耗和高分辨率移相器。所述移相器包括：输入端口，连接至输入端口的第一电极，输出端口，以及连接至输出端口且被布置成与第一电极大致上平行的第二电极。移相器还包括：设置在第一电极与第二电极之间的衬底，设置在第一电极上的第一可变电容器，以及设置在第二电极上的第二可变电容器。对所述可变电容器中的一个或多个的调整致使输入端口与输出端口之间的相位偏移。

[0004] 本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，移相器包括：与第一可变电容器并联地设置在第一电极上的第一电感器，以及与第二可变电容器并联地设置在第二电极上的第二电感器。每个可变电容器可以与相应电极上的对应电感器分路。至少一个可变电容器可以是能够以数字方式调整的可变电容器。可以响应于进入输入端口的信号的变化而独立地调整每个可变电容器。

[0005] 移相器可以包括：连接至第一电极且被布置成与第一电极和第二电极大致上平行的第三电极，以及连接至第二电极且被布置成与第一电极、第二电极和第三电极大致上平行的第四电极。移相器还可以包括设置在第三电极上的第三可变电容器和设置在第四电极上的第四可变电容器。移相器还可以包括设置在第三电极上、与第三可变电容器并联的第三电感器，以及设置在第四电极上、与第四可变电容器并联的第四电感器，其中每个可变电容器与相应电极上的对应电感器分路。

[0006] 本公开的另一方面提供用于操作叉指电容器低损耗和高分辨率移相器的系统。所述系统包括被配置成射出信号的天线和连接至天线的移相器。该移相器包括：被配置成接收信号的输入端口，连接至输入端口的第一电极，与天线通信的输出端口，以及连接至输出端口且被布置成与第一电极大致上平行的第二电极。移相器还包括：设置在第一电极与第二电极之间的衬底，设置在第一电极上的第一可变电容器，以及设置在第二电极上的第二可变电容器，其中对所述可变电容器中的一个或多个的调整致使输入端口与输出端口之间的相位偏移。

[0007] 该方面可以包括以下可选特征中的一个或多个。所述系统可以包括连接至天线且被配置成发射或接收信号的收发器，其中所述收发器包括移相器。所述移相器还可以包括与第一可变电容器并联地设置在第一电极上的第一电感器，以及与第二可变电容器并联地设置在第二电极上的第二电感器。每个可变电容器可以与相应电极上的对应电感器分路。至少一个可变电容器可以是能够以数字方式调整的可变电容器。可以响应于进入输入端口的信号的变化而独立地调整每个可变电容器。

[0008] 在一些示例中，移相器包括：连接至第一电极且被布置成与第一电极和第二电极大致上平行的第三电极，连接至第二电极且被布置成与第一电极、第二电极和第三电极大致上平行的第四电极。移相器还可以包括设置在第三电极上的第三可变电容器和设置在第四电极上的第四可变电容器。移相器还可以包括：与第三可变电容器并联地设置在第三电极上的第三电感器，以及与第四可变电容器并联地设置在第四电极上的第四电感器，其中每个可变电容器与相应电极上的对应电感器分路。在一些示例中，可变电容器中的一个或多个的调整使得输入端口与输出端口之间的相位偏移大约在0度与360度之间。

[0009] 本公开的另一方面提供一种操作叉指电容器低损耗和高分辨率移相器的方法。所述方法包括在移相器处接收具有第一相位的信号。移相器包括：被配置成接收信号的输入端口，连接至输入端口的第一电极，输出端口，以及连接至输出端口且被布置成与第一电极大致上平行的第二电极。移相器还包括：设置在第一电极与第二电极之间的衬底，设置在第一电极上的第一可变电容器，以及设置在第二电极上的第二可变电容器，其中对所述可变电容器中的一个或多个的调整致使输入端口与输出端口之间的相位偏移。所述方法还包括：对可变电容器中的至少一个进行调整；以及在移相器的输出端口处输出信号，所输出的信号具有第二相位。

[0010] 在一些示例中，移相器还包括：与第一可变电容器并联地设置在第一电极上的第一电感器，以及与第二可变电容器并联地设置在第二电极上的第二电感器。每个可变电容器可以与相应电极上的对应电感器分路。至少一个可变电容器可以是能够以数字方式调整的可变电容器。所述方法可以包括独立地调整所述可变电容器。

[0011] 移相器还可以包括：连接至第一电极且被布置成与第一电极和第二电极大致上平行的第三电极。移相器还可以包括：连接至第二电极且被布置成与第一电极、第二电极和第三电极大致上平行的第四电极。第三可变电容器设置在第三电极上，且第四可变电容器设置在第四电极上。移相器还可以包括：与第三可变电容器并联地设置在第三电极上的第三电感器，以及与第四可变电容器并联地设置在第四电极上的第四电感器，其中每个可变电容器与相应电极上的对应电感器分路。所述方法还可以包括将信号从移相器的输出端口输出至天线。

[0012] 以下附图和描述中阐述了本公开的一个或多个实施方式的细节。根据所述描述和附图，以及根据权利要求书，其它方面、特征和优点将是显而易见的。

附图说明

[0013] 图1A提供被移相器移相的示例信号的示意性视图。

[0014] 图1B提供包括移相器的示例相控阵天线系统的示意性视图。

[0015] 图1C提供具有安装在基站、高空平台(HAP)、运载工具或安装具上的移相器的示例相控阵天线系统的示意性视图。

[0016] 图2A提供包括控制器的示例相控阵天线的示意性视图，所述控制器包括用于接收数据的调制解调器和移相器。

[0017] 图2B提供示例相控阵天线的示意性视图，其中移相器位于收发器外部。

[0018] 图3A提供示例移相器的示意性视图。

[0019] 图3B提供具有可变电容器和电感器的示例移相器的示意性视图。

[0020] 图3C提供具有多个电极、可变电容器和电感器的示例移相器的示意性视图。

[0021] 图4示出操作叉指电容器低损耗和高分辨率移相器的方法。

[0022] 各附图中相似的附图标记指示相似的要素。

具体实施方式

[0023] 在许多应用中，各种信号需要对信号或波的相位进行调整。例如，在无线电发射系统中，天线阵列可以被用来提高以更大的范围进行通信的能力，和/或提高个体元件上的某方向的天线增益。在相控阵天线中，可以调整个体元件的相位来塑造覆盖范围的区域从而导致更长的发射，或者操纵发射方向而无需物理地移动阵列。可以通过改变阵列中的个体元件发射相位和增益来调整覆盖范围的形状。本申请描述移相器。

[0024] 图1A提供被移相器300移相的示例信号106的示意性视图。具有相位124的信号106进入移相器300。通过参照参考线108来测量信号106的相位124。周期性信号106的相位是信号106在重复之前其中有多少已经通过给定参考。移相器300对信号106的已经通过参考线108的量进行移位。在该示例中，移相器300已经将信号106相位124移位45度。

[0025] 图1B提供包括移相器300的示例相控阵天线系统10的示意性视图。相控阵天线系统10包括与数据源102和远程系统130通信的相控阵天线100。在示出的示例中，相控阵天线100包括与天线阵列120通信的控制器200，所述天线阵列120由多个天线122组成。控制器
200包括与多个移相器300通信的调制解调器210。移相器300与多个收发器模块220(也称作收发器)通信。调制解调器210从数据源102接收数据104，并且将数据104转换成适合于被传送至天线阵列120的形式。例如，调制解调器210将数据104转换成信号106以供由收发器模块220经由电磁能或无线电信号进行发射或接收。移相器300调整信号106来操纵或聚焦由天线阵列120射出的电磁能。天线阵列120可以通过无线方式发射电磁能以供由远程系统
130接收。远程系统130可以包括与用户134相关联的收发器设备132。相控阵天线系统10还可以按相反顺序操作，其中远程系统130发射电磁能给天线阵列120，控制器200将所述电磁能转换成数据104。在一些实施方式中，移相器300和调制解调器210与控制器200分开定位，或定位在第二控制器200中。

[0026] 图1C提供具有安装在基站、HAP 230、运载工具或安装具上的移相器300的示例相控阵天线系统10的示意性视图。在一些示例中，HAP230是无人机系统(UAS)。所述两个术语在本申请中可互换使用。在示出的示例中，HAP 230包括支撑相控阵天线系统10的主体，所述相控阵天线系统10可以经由通信(例如，无线电信号或电磁能)来与远程系统130或其它HAP 230通信。HAP 230可以将各种数据和信息传达给远程系统130，所述各种数据和信息诸如但不限于：空速、前进方向、高度位置、温度、GPS(全球定位系统)坐标、风况、飞行计划信息、燃油量、电池电量、从其它源接收的数据、从其它天线接收的数据、传感器数据等。远程系统130可以将各种数据和信息传达给HAP 230，所述各种数据和信息诸如但不限于：飞行方向、飞行条件警告、控制输入、对信息的请求、对传感器数据的请求、将经由其它天线或系统重传的数据等。HAP 230可以是飞行器的各种实施方式，包括以下的组合，诸如但不限于：飞机、飞艇、直升机、旋翼直升机(gyrocopter)、软式飞艇、多轴直升机、滑翔机、气球、固定翼飞机、旋转翼飞机、旋翼机(rotor aircraft)、升力体、重于空气的航空器、轻于空气的航空器等。相控阵天线系统10可以安装在其它物体上，并且可以用于通信目的。其它物体包括但不限于：空中平台(例如，无人驾驶飞机)、陆地平台(例如，汽车、卡车、火车等)或水上平台(例如，船)。

[0027] 与在HAP 230与远程系统之间建立通信系统相关联的挑战之一是HAP 230的移动。该问题的一个解决方案是在HAP 230和远程系统上使用全方向天线系统。其具有缺点：全方向天线具有较低增益，且因此用范围来换取其从所有方向进行接收的能力。定向天线可以被用来提高系统的增益和范围，但是具有挑战：取决于天线的定向程度，飞行器可能会脱离天线发射或接收区域。当使用定向天线时，系统需要移动两个天线(即，HAP天线和远程系统天线)以保持所述天线在飞机与地之间对准。在天线的定向性更高的情况下，这变得更加挑战。另外，各种条件可能会使得HAP 230无意地移动位置，所述各种条件诸如但不限于：风、上升暖气流、其它飞行器、湍流等，使对天线进行移动的系统在需要连续通信的情况下被迫快速地进行纠正。高度定向的天线可以创建需要天线来在两个轴线上移动以维持对准的窄锥形发射形状。可以快速地操纵具有快速响应移相器300的相控阵天线系统10，同时仍然提供良好的定向天线强度。

[0028] 图2A提供包括控制器200的示例相控阵天线100的示意性视图，所述控制器200包括用于接收数据104的调制解调器210和移相器300。调制解调器210将数据104传输给上下转换器212。上下转换器212将信号106从基于数据的形式转换成集中于中频处的数字化实信号至集中于零频处的基带复信号，或与此相反。根据这一转换，上下转换器212经由共同馈电(corporate feed)214将信号106发送给至少一个或多个收发器模块220，所述一个或多个收发器模块220经由对应的天线122发送或接收信号106。相控阵天线100包括多个天线122和收发器模块220的组合。收发器模块220内所含有的是发射模块222和接收器模块224，根据收发器是否需要用于发射或接收，所述发射模块222和接收器模块224可以连接至天线
122。连接至发射模块222和接收器模块224二者的是移相器300。移相器300可独立地控制，并且允许对由天线122所射出的电磁能的形状和方向进行调整。天线122发射具有相位124和增益126的电磁能。增益126代表电磁波的能量或峰值高度。相位124代表电磁信号波相对于任意原点的分数。

[0029] 图2B提供示例相控阵天线100的示意性视图，其中移相器300位于收发器模块220外部。在一些示例中，移相器300连接至每个相应收发器220，并且从共同馈电214接收信号106。移相器300将移相的信号106递送给收发器模块220以供传送至天线122。反之，天线122接收信号106，并且将信号106发送给收发器模块220。收发器模块220将信号106发送给移相器300以供进行相位偏移。移相器将信号106发送给共同馈电214。

[0030] 图3A提供示例移相器300的示意性视图。移相器300含有两个或更多个电极310。连接至第一电极310a的是输入端口312。输入端口312允许信号106或电磁波进入第一电极310a。信号106或电磁波在第一电极310a上积聚电荷，并且通过衬底340传递至第二电极
310b。第二电极310b上的电荷在输出端口314处离开移相器300。随着电荷差增加，电极310上的总存储能量增加。第一电极310a被布置成与第二电极310b大致上平行。在一些示例中，电极310彼此以微小的入射角布置，以允许不同的总电容和响应。连接至每个电极310的是可变电容器320。可变电容器320可以是允许信号106的相位124被某种形式的数字控制器偏移的数字可变电容器320。在一些示例中，可变电容器320连接至地350，或者是分路可变电容器320。两个电极310和将电极310分开的衬底340的组合可以被称作叉指电容器。电极310可以由多种材料组成，以使得它们对于经由电极310被发送的信号106或电磁波是导电的。
衬底340可以由多种介电或非导电材料组成，所述材料包括但不限于：空气、玻璃纤维、PC板材料、流体等。

[0031] 当信号106或电磁波进入输入端口312时，与电磁波或信号106的电压相关来在第一电极310a上积聚电荷。当电荷在第一电极310a上积累时，响应性电荷在第二电极310b上积累。取决于包括第一可变电容器320a、第二可变电容器320b的移相器300的总电容和叉指电容器的电容，系统的响应时间改变。该响应时间的改变导致存在于输入端口处的信号106与存在于输出端口处的信号106之间的相位124的改变。以另一种方式解释，由于总电容增加了第一电极310a上为使电荷传输到第二电极310b所需的电荷之间的时间，所述变化导致相位偏移。对可变电容器320的调整允许对交给移相器300的信号106的相位124的调整。该移相器300允许非常低的插入损耗。

[0032] 图3B提供具有可变电容器320和电感器330的示例移相器300的示意性视图。在一些示例中，有利的是将电感器330和可变电容器320二者连接至每个电极310。电感器330和可变电容器320可以并联连接，并且可以连接至地350。电感器330和可变电容器320的组合增加动态范围，并且允许信号106的相位124的完整360度偏移。在一些示例中，电感器330和可变电容器320的组合允许增加动态范围而不增加总容量，从而降低总插入损耗。电感器330和可变电容器320可以形成LC电路，所述LC电路允许移相器300以给定的频率操作或者对更复杂的信号106的一部分进行相位偏移。在一些示例中，电感器330和可变电容器320可以形成在特定频带谐振的调谐LC电路，从而允许移相器300具有较高的动态范围且具有较低的总电容。在一些示例中，电感器330和可变电容器320LC电路充当滤波器来限制移相器
300中的损耗。电感器330和可变电容器320可以是分路电感器330和可变电容器320。

[0033] 图3C提供具有多个电极310、可变电容器320和电感器330的示例移相器300的示意性视图。个体可变电容器320的电容越大，相位124的偏移的分辨率越低。为了提高由移相器300所提供的相位124偏移的分辨率，可以添加多个电极310，其中每个电极310——
310a...f——具有其自己的相应可变电容器320和电感器330。多个可变电容器320允许每个个体可变电容器320保持较小，从而提供良好的分辨率，同时仍然允许足够的总电容来提供360度相位124偏移。第一电极310a、第三电极310c和第五电极310e连接至输入端口312。
第二电极310b、第四电极310d和第六电极310f连接至输出端口314。将第一电极310a、第三电极310c和第五电极310e与第二电极310b、第四电极310d和第六电极310f分开的是衬底。
这允许第一电极310a、第三电极310c和第五电极310e以及第二电极310b、第四电极310d和第六电极310f的组合来充当单个叉指电容器。第一电极310a连接至第一可变电容器320a和第一电感器330a。第一可变电容器320a和第一电感器330a可以并联连接至地350。第二电极
310b连接至第二可变电容器320b和第二电感器330b。第二可变电容器320b和第二电感器
330b可以并联连接至地350。第三电极310c连接至第三可变电容器320c和第三电感器330c。
第三可变电容器320c和第三电感器330c可以并联连接至地350。第四电极310d连接至第四可变电容器320d和第四电感器330d。第四可变电容器320d和第四电感器330d可以并联连接至地350。第五电极310e连接至第五可变电容器320e和第五电感器330e。第五可变电容器
320e和第五电感器330e可以并联连接至地350。第六电极310f连接至第六可变电容器320f和第六电感器330f。第六可变电容器320f和第六电感器330f可以并联连接至地350。在一些实施方式中，电极310跨单个PC板水平地构建，或者可以与PC板的不同层上所含有的每个电极310垂直地构建。这可以通过允许更容易地创建电极310之间所需的小间隙来协助制造。

[0034] 在一个示例中，在移相器300的六个电极310——310a...f——被调谐成在2.6gHz下操作且每个可变电容器320具有0.5pF的电容的情况下，移相器300的分辨率将大约为一度。如果每个可变电容器320具有2.5pF的电容，那么移相器300的分辨率将大约为三度至四度。六个电极移相器的插入损耗将仍然大约保持小于0.5度。

[0035] 图4示出操作叉指电容器低损耗和高分辨率移相器300的方法400。在框402处，方法400包括在移相器300处接收具有第一相位的信号106。移相器300包括：被配置成接收信号106的输入端口312；连接至输入端口312的第一电极310a；输出端口314；以及连接至输出端口314且被布置成与第一电极310a大致上平行的第二电极310b。移相器300还包括：设置在第一电极310a与第二电极310b之间的衬底340，设置在第一电极310a上的第一可变电容器320a，以及设置在第二电极310b上的第二可变电容器320b，其中对可变电容器320中的一个或多个的调整使得输入端口312与输出端口314之间的相位124偏移。在框404处，方法400包括对可变电容器320中的至少一个进行调整。可以通过数字控制对可变电容器320中的至少一个进行调整。可以响应于输入端口312或输出端口314处的信号106而调整可变电容器320。在一些示例中，响应于来自相控阵天线100的所需的波束形状而调整可变电容器320。
在框406处，方法400包括在移相器300的输出端口314处输出信号106，所输出的信号106具有第二相位124。移相器300响应于可变电容器320的设置而完成相位124偏移，从而允许相位124调整的信号106离开输出端口314。

[0036] 在一些示例中，移相器300还包括：设置在第一电极310a上、与第一可变电容器320a并联的第一电感器330a，以及设置在第二电极310b上、与第二可变电容器320b并联的第二电感器330b。每个可变电容器320b可以与相应电极310上的对应电感器330分路。至少一个可变电容器320可以是能够以数字方式调整的可变电容器320。方法400可以包括独立地调整可变电容器320。

[0037] 移相器300可以还包括连接至第一电极310a且被布置成与第一电极310a和第二电极310b大致上平行的第三电极310c。移相器300包括连接至第二电极310b且被布置成与第一电极310a、第二电极310b和第三电极310c大致上平行的第四电极310d；设置在第三电极310c上的第三可变电容器320c；以及设置在第四电极310d上的第四可变电容器320d。移相器300可以还包括设置在第三电极310c上、与第三可变电容器320c并联的第三电感器330c。
移相器300还包括设置在第四电极310d上、与第四可变电容器320d并联的第四电感器330d，其中每个可变电容器320与相应电极310上的对应电感器330分路。方法400可以还包括从移相器300的输出端口314输出信号106至天线122。

[0038] 已经描述了若干实施方式。然而应理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种修改。因此，其它实施方式在所附权利要求书的范围内。

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