資料介紹
應(yīng)Hugo Lin(林豐涵)邀請寫一些寬帶移相器的內(nèi)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(zhì),我請教了周邊的大拿,查閱了IEEE及國內(nèi)的期刊,加上自己對其他無源及控制電路的經(jīng)驗,期望寫出來的理解不至于產(chǎn)生誤導(dǎo)。文章里面有紕漏的地方請大家留言探討,共同進(jìn)步。近些年相控陣?yán)走_(dá)快速發(fā)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(chǎn)生變化,實現(xiàn)波束靈活指向。這里主要介紹二極管開關(guān)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(jié)構(gòu),下期寫一下常用4bit或6bit的可能結(jié)構(gòu)。由于實踐經(jīng)驗不足,這里我把個人學(xué)習(xí)移相器(主要是寬帶移相器)時的疑問及現(xiàn)階段的認(rèn)知分享出來。
1、移相器和延遲線的區(qū)別
第一次接觸移相器時,我下意識的想到用一節(jié)短傳輸線就實現(xiàn)了,實際上開關(guān)線移相器就是一節(jié)短傳輸線,但延遲線也是一節(jié)傳輸線,那移相器和延遲線到底有什么區(qū)別呢。我的理解如下:基礎(chǔ)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(jié)傳輸線當(dāng)沒有色散的時候?qū)θ魏晤l率都是等延遲的,嚴(yán)格來說傳輸線是一個延遲線。當(dāng)帶寬很窄的時候移相器可以用一節(jié)短延遲線實現(xiàn),可以在一個相對窄的帶寬里實現(xiàn)等相位移動,所以開關(guān)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(yīng),不知對系統(tǒng)使用是否有影響。
2、移相器的實現(xiàn)方式
移相器有圖1所示的幾種實現(xiàn)方式,可以看到(a)到(d)均是讓信號產(chǎn)生時延差異來實現(xiàn)移相。圖(f)是矢量調(diào)制移相器的基本原理,采用了正交矢量合成來產(chǎn)生移相。
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