移相器是一種能夠?qū)Σǖ南辔贿M(jìn)行調(diào)整的裝置。在電子工程中,移相器被廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng),例如無線通信、相控陣系統(tǒng)、PAM4接收機(jī)發(fā)射機(jī)等,用于改變信號(hào)的相位。
移相器的工作范圍稱為工作頻帶,它是指移相器可以完成正常移相功能的頻率范圍。在這個(gè)范圍內(nèi),移相器可以實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的最大相位差值,這個(gè)差值稱為移相范圍。
常用的移相范圍有0—180°和0—360°。同時(shí),移相精度也是移相器的一個(gè)重要參數(shù),它是指移相器所能實(shí)現(xiàn)的最小相移量。
對(duì)于數(shù)字步進(jìn)式移相器(又稱數(shù)控移相器)來說,移相精度與步進(jìn)位數(shù)有關(guān)。常用的移相精度為25°、11.25°和5.625°,對(duì)應(yīng)的步進(jìn)位數(shù)分別為4位、5位和6位。
移相器的主要參數(shù)指標(biāo)有移相度、插入損耗、回波損耗、線性度、頻寬等。移相器的類型主要有三種:
1.單端口型移相器:主要用于復(fù)雜的相控陣饋電網(wǎng)絡(luò)。
2.等功分器型移相器:主要用于圓極化天線和小規(guī)模線性相控陣天線陣列設(shè)計(jì)。
3.指數(shù)型串聯(lián)饋電移相器:主要用于超寬帶圓極化天線和賦形天線陣列設(shè)計(jì)。
我們今天先聊一下微帶移相器的設(shè)計(jì),假如要設(shè)計(jì)一個(gè)中心頻率為3.5GHz,工作頻寬至少為1GHz,帶寬內(nèi)插入損耗小于-4dB的移相器。
4.首先下面結(jié)構(gòu)圖,端口1為輸入端,端口3和4為輸出端,端口2為隔離端,如果輸入端完全匹配,則S11=0。要實(shí)現(xiàn)端口3和4等功分輸出的條件是:
2。選定材料后,把各段阻抗值確定,保持各段長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)。ADS具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下圖:
3.運(yùn)行并驗(yàn)證結(jié)果
首先是移相器的頻寬,可以看到完全滿足設(shè)計(jì)要求。
其次我們要看一下輸出端口3和4的相位差約為90度,達(dá)到了圓極化設(shè)計(jì)的要求,端口相位相差90度。
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