什么是微波电控移相器

什么是微波电控移相器

微波电控器件利用参数可电调的材料和器件组成的控制微波信号幅度或相位的器件。可电调的材料和器件主要有半导体二极管(如PIN管﹑变容管和肖特基管等)和铁氧体材料。控制信号幅度的器件有衰减器﹑调幅器﹑开关器和限幅器等﹔控制信号相位的有移相器和调相器等。PIN管具有不同的正反向特性﹐当它被反向偏置时可等效为小电容而近似开路﹐而在正向偏置时则可等效为可变电阻﹐若偏压增大﹐其阻值则减小。PIN管衰减器就是利用这一特性工作的﹐从它的等效电路可见﹐当PIN管反偏置时﹐衰减器即相当于滤波器﹐可设计成几乎没有衰减﹐而PIN管正偏置时﹐衰减器为一电阻衰减器﹐改变偏压即可改变衰减。

移相器是用来改变传输网络的相位的器件。理想的移相器有很小的插入损耗，而且在不同的相位状态有几乎相同的损耗。以达到幅度的平衡。移相器有电控、光控、磁控、机械控制等几种类型.

移相器的基本功能是借助于控制偏压来改变微波信号的传输相位。分为数字式和模拟式（相移量连续可调），数字式移相器是相控阵天线中重要部件，用于控制天线阵中各路信号的相位，可使辐射波束进行电扫描；也常用于在数字通信系统，作为相位调制器，简称调相器。

程控移相器广泛应用于微波系统中,在导弹仿真系统中应用尤为广泛,它的准确性、延迟性直接关系到整个导弹仿真系统的仿真结果.程控移相器用过程控制移相器的偏置电路,运行程序可迅速地得到所需的移相度数.它比普通电控移相器延迟小,准确度高,线性度好.

微波移相器是相控阵雷达、卫星通信、移动通信设备中的核心组件，它的工作频带、插入损耗直接影响着这些设备的抗干扰能力和灵敏度，以及系统的重量、体积和成本，因此研究宽带、低插损的移相器在军事上和民用卫星通信领域具有重要的意义。对电控移相器的要求是：有足够的移相精度，移相稳定性高，不随温度、信号电平等变化；插入损耗小，端口驻波小，承受功率高，移相速度快，所需控制功率小。

利用参数可电调的材料和器件组成的控制微波信号幅度或相位的器件。可电调的材料和器件主要有半导体二极管（如PIN管、 变容管和肖特基管等）和铁氧体材料（见微波铁氧体器件）。控制信号幅度的器件有衰减器、调幅器、开关器和限幅器等；控制信号相位的有移相器和调相器等。
　　PIN管具有不同的正反向特性，当它被反向偏置时可等效为小电容而近似开路，而在正向偏置时则可等效为可变电阻，若偏压增大，其阻值则减小。PIN管衰减器(图1)就是利用这一特性工作的，从它的等效电路（图2）可见，当PIN管反偏置时，衰减器即相当于滤波器，可设计成几乎没有衰减，而PIN管正偏置时，衰减器为一电阻衰减器，改变偏压即可改变衰减。若正偏置衰减甚大而反向偏置衰减甚小，衰减器即成为开关器。若以调制信号作为偏置电压，则通过衰减器的微波信号会受到幅度调制，遂成为调幅器。

　　图3为典型的 PIN管加载线移相器。当PIN管被正偏置时，可等效为高电阻而近似开路，信号从A到B的相移为θ1;而PIN管为反偏置时，可等效为小电容，信号从A到B的相移变为θ2，两者之差就是移相器的相移。这种加载线移相器只能产生较小的相移；较大的相移则须采用混合接头移相器等其他结构才能实现。若把移相器的正偏置相移视为零，而将反偏置相移设计成π，则移相器就成为0～π调相器。若用变容管代替PIN管并调节偏压值，则构成相移量连续变化的电控可变移相器。

　　由于电控器件的控制对象不同，所要求的指标也不一样。除了工作频率、频带宽度和输入电压驻波比等一般要求之外，还应有诸如开关时间、开关功率等特殊指标。