資料介紹
應Hugo Lin(林豐涵)邀請寫一些寬帶移相器的內容,看到這個題目自己著實沒有把握,我對移相器僅限于理論了解。但本著工程師愛鉆研的特質,我請教了周邊的大拿,查閱了IEEE及國內的期刊,加上自己對其他無源及控制電路的經驗,期望寫出來的理解不至于產生誤導。文章里面有紕漏的地方請大家留言探討,共同進步。近些年相控陣雷達快速發展,移相器在T/R中是必不可少的器件。每個輻射單元背后都有一個電控移相器控制相移,從而使天線孔徑面的相位產生變化,實現波束靈活指向。這里主要介紹二極管開關移相器,對移相器的理解打算寫兩期,本期寫一些單bit的移相結構,下期寫一下常用4bit或6bit的可能結構。由于實踐經驗不足,這里我把個人學習移相器(主要是寬帶移相器)時的疑問及現階段的認知分享出來。
1、移相器和延遲線的區別
第一次接觸移相器時,我下意識的想到用一節短傳輸線就實現了,實際上開關線移相器就是一節短傳輸線,但延遲線也是一節傳輸線,那移相器和延遲線到底有什么區別呢。我的理解如下:基礎公式:△φ=ω·△t 移 相 器:△φ恒定,則△t和ω成反比延 遲 線:△t恒定,則△φ和ω成正比一節傳輸線當沒有色散的時候對任何頻率都是等延遲的,嚴格來說傳輸線是一個延遲線。當帶寬很窄的時候移相器可以用一節短延遲線實現,可以在一個相對窄的帶寬里實現等相位移動,所以開關線移相器只能用在窄帶情況下。在信號帶寬很寬的情況下,信號通過移相器時由于對各個頻率的延遲不同,我個人理解實際上是色散效應,不知對系統使用是否有影響。
2、移相器的實現方式
移相器有圖1所示的幾種實現方式,可以看到(a)到(d)均是讓信號產生時延差異來實現移相。圖(f)是矢量調制移相器的基本原理,采用了正交矢量合成來產生移相。
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