聊一聊阵列天线和相控阵设计的灵魂—微带移相器

移相器是一种能够对波的相位进行调整的装置。在电子工程中，移相器被广泛应用于各种系统，例如无线通信、相控阵系统、PAM4接收机发射机等，用于改变信号的相位。

移相器的工作范围称为工作频带，它是指移相器可以完成正常移相功能的频率范围。在这个范围内，移相器可以实现输出信号与输入信号的最大相位差值，这个差值称为移相范围。

常用的移相范围有0—180°和0—360°。同时，移相精度也是移相器的一个重要参数，它是指移相器所能实现的最小相移量。

对于数字步进式移相器（又称数控移相器）来说，移相精度与步进位数有关。常用的移相精度为25°、11.25°和5.625°，对应的步进位数分别为4位、5位和6位。

移相器的主要参数指标有移相度、插入损耗、回波损耗、线性度、频宽等。移相器的类型主要有三种：

1.单端口型移相器：主要用于复杂的相控阵馈电网络。
2.等功分器型移相器：主要用于圆极化天线和小规模线性相控阵天线阵列设计。
3.指数型串联馈电移相器：主要用于超宽带圆极化天线和赋形天线阵列设计。

我们今天先聊一下微带移相器的设计，假如要设计一个中心频率为3.5GHz，工作频宽至少为1GHz,带宽内插入损耗小于-4dB的移相器。

4.首先下面结构图，端口1为输入端，端口3和4为输出端，端口2为隔离端，如果输入端完全匹配，则S11=0。要实现端口3和4等功分输出的条件是：

2。选定材料后，把各段阻抗值确定，保持各段长度为四分之一波长。ADS具体设计参数如下图：

3.运行并验证结果

首先是移相器的频宽，可以看到完全满足设计要求。

其次我们要看一下输出端口3和4的相位差约为90度，达到了圆极化设计的要求，端口相位相差90度。