中频及微波数字移相器
WaveLink-PDH标准型数字微波通信设备
WaveLink-PDH 标准型数字微波通信设备WaveLinkPDH 标准型数字微波通信设备是由本公司美国加州 核心技术研发中心开发、桂林生产基地生产。
其符合GB131599－ 1《数字微波接力通信系统进网技术要求》相关技术要求。
本设备提供标准机型，由室外高频部分（ODU ）、室内中低 频（IDU ）两大部分组成，高频部分与天线硬连接，无射频馈线 损耗；ODU 与IDU 通过中频电缆连接，安装灵活，工作方式可选 ▲WaveLink PDH ODU(室外单元)用1+0与1+1热备份方式。
通过前后面板指示可以了解设备工 主要特点：作状态、接收电平等，控制设备工作状态。
本设备采用计算机辅助设计技术(CAD)和计算机辅助制造技 术(CAM)进行设计，保证了设备高可靠性、高稳定性；采用MMIC （单片微波集成电路）及超大规模集成电路FPGA 等先进技术，大 大提高了设备集成度；采用模块化和频率合成技术，使发信频率、 收信本振频率稳定度高；QPSK 调制解调器在对数据流处理上采用 了能量扩散随机化处理、编码、卷积交织、收缩卷积编码纠错技 术、大大改善了系统误码性能；具有完善监控管理接口，实现了 对设备灵活地进行监控和测试。
该设备工作频段为8GHz 、13 GHz 、15 GHz 、18GHz 、23 GHz 传输容量为4E1 、8E1、16 E1；还提供了一个数据口、一个监控口、 一个数字公务电话口。
除了以上标准配置外，本设备还可以提供以 用 途： 两种选件，一是以太网10/100BASE-T 接口（可以将任意一个或多个E1接口配置成10/100BASE-T 接口）；二是美中戴维斯电信设备有限 公司专用网管软件（可以将一跳或多跳设备集中进行监控和管理）。
该设备具备高可靠性，并且具有体积小、重量轻、结构合理，易 于安装、调试帮维护方便等特点。
目前已被广泛用于各公用电信网、专信网本地数字微波接入 特别是对于中国移动、联通、网通、铁通等交换中心到基站互联。
采用微波移相网络实现PSK调制的新技术
制 作 的 无 线发 射 系统 的 实测 表 明 ， 系 统 的 移 相误 差 小 于 １２ ， 码 率 低 于 １ ～ ， 到 了常 见 的 正 交 调 制 该 ． 。误 Ｏ 达 Ｐ Ｋ 实现 技 术 的误 码 水 平 ． 设 计 不 需 要 常 见 的 正 交 调 制 Ｐ Ｋ 实 现 技 术 必 需 的 正 交 调 制 器 和 混 频 器 ， Ｓ 新 Ｓ 简
２１ ０ ２年 １ Ｏ月
西安电子科技大学学报（ 自然 科学 版 ）
Ｊ０ＵＲ ＮＡ Ｌ ０Ｆ ＸＩ Ｉ Ｄ ＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲ Ｓ ＴＹ Ｉ
Ｏｃ ． Ｏ ２ ｔ２ １ Ｖ０ ． ９ ＮＯ ５ １３ ．
第 ３ ９卷
第 ５期
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ １ ０ — ４ ０ ２ １ ． ５ ０ ５ ｏ ： ０ ３ ６ ／ ．ｓ ｍ ０ １２ ０ ． ０ ２ ０ ． １
采 用 微 波 移 相 网络 实 现 ＰＳ ． 制 的新 技 术 Ｋ调
陈 杰 ， 黄 友 火 白 小 平。 刘 卫 星 ， ，
（． 西安 电子 科 技 大 学 天线 与微 波技 术重 点 实验 室 ， 西 西 安 １ 陕 ２ 西安 电 子科 技 大 学 机 电 工程 学 院 ， 西 西 安 ． 陕 ７０ ７ ； １ ０ １ ７０７） １０ １
Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｆＰＳ ｕ ｉ ｉ ｒ ｗａ ｅ ｐｈ ｓ ｈｉｔ ｒ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ Ｋ ｓｎｇ ａ ｍ ｃ ｏ ｖ ａ ｅ ｓ ｆ ｅ
ＣＨ ＥＮ ｅ Ｊｉ ， Ｈ ＵＡＮ Ｇ ｏ ｈ ｏ Ｙ ｕ ｕ ，Ｂ ＩＸｉ ｏ ｎ ，Ｌ Ａ ａ ｐｉｇ。 Ｕ ｅｘ ｎ Ｗ ｉｉｇ
数字TR组件及其研究
数字T/R组件
2.1. L波段DBF发射技术的研究
2.1.1 设计思想 DBF发射通道主要由两大部分组成，即数
字信号形成（DDS信号产生）模块和上变频模 块。由于大多数大型三坐标相控阵雷达的工作 频段主要分布在P、L和S波段，综合考虑技术难 度，器件成本，仪器仪表等各方面的因素，我 们在DBF发射技术的研制方案中，射频选在L波 段，又考虑到主要是体制试验，因此就采用点 频工作方式来开展电路实验（而雷达实际也工 作在点频状态下），我们选择频率f为1200 MHz。
5.1 模拟正交解调器的缺点
数字T/R组件
在传统雷达接收机中，通常采用模拟I/Q正交器（即 零中频处理）对接收信号进行解调，但由于模拟元器件 固有的特点，使得模拟I/Q正交器的检波性能并不理想。 在信号带宽内，其I/Q两路输出幅度一致性一般只能到达 0.5dB，相位正交性2～3°，由于受器件一致性及零漂、 温漂的影响，若要再提高其性能，已经是非常困难了。 若信号带宽要求较宽，则性能可能还会下降。但随着雷 达技术的发展，对信号带宽要求越来越宽，正交两路幅 相一致性要求越来越高，因此利用模拟正交器就很难实 现。
在DBF发射技术中，直接数字综合（DDS） 技术是关键，它能提供快速频率转换的高分辩率 频率综合技术。下图给出了DDS的基本原理框图
4.2 DDS的工作原理
数字T/R组件
在每一个时钟周期Tc内，频率控制字FK与N位 相位累加器累加一次，并同时对2N取模运算，得 到的相位值（0～2π）以二进制代码形式对波形 存储器进行寻址，而波形存储器中所存储的是一 张正弦函数查询表，其输出是与该相位值相对应 的数字化幅度值，经数模转换器变换成相应的阶 梯信号，最后经低通滤波器平滑后得到一所需的 模拟信号
数字T/R组件
X波段0.18 μm CMOS 5位数字移相器
X波段0.18 μm CMOS 5位数字移相器刘志芹;毛陆虹【摘要】设计了一款应用于相控阵雷达系统,工作频段8 GHz～12 GHz,中心频率为10 GHz的5位数字移相器,该移相器采用UMC 0.18μm标准CMOS工艺设计实现.五位移相单元分别为11.25°、22.5°、45°、90°和180°,其中180°移相单元采用高-低通滤波器型结构,其余移相单元采用低通π型滤波器结构.通过合理选择参数模型和拓扑结构,优化版图布局设计,实现了电路性能并给出仿真结果.在工作频率范围内,32种移相状态的相位均方根误差＜1.08°,幅度均方根误差＜1.14dB,插入损耗值保持在14 dB～20 dB范围内,版图尺寸为2.85×1.15 mm2.【期刊名称】《天津理工大学学报》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】相控阵雷达;数字移相器;高-低通滤波器;0.18μm CMOS工艺【作者】刘志芹;毛陆虹【作者单位】天津大学电子信息工程学院,天津300072;天津大学电子信息工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN432移相器是相控阵雷达系统T/R组件的重要组成部分［1］，用来改变信号的传输相位.它对于通信设备、雷达系统有着不可忽视的重要作用［2］，决定着整个系统性能的好坏.移相器一般分为模拟式和数字式两类，数字移相器［3］由于不受电压和温度变化的影响而广泛应用于相控阵雷达中.它有多种实现方法，比较常用的有开关线型、加载线型、反射型以及高-低通滤波器型［4］.移相器拓扑结构的选择需要根据具体的设计指标来确定，高精度、高性能、低成本是移相器设计者所追求的.本文基于0.18 μm CMOS工艺设计了一款X波段5位数字移相器，工作频率为8 GHz～12 GHz，文中介绍了具体实现方法并给出仿真结果.5位数字移相器由11.25°、22.5°、45°、90°、180° 5个基本的移相单元组成.MOS管是移相器功能实现的关键，控制MOS管的通断可以实现移相单元在基态和移相态间切换，从而获取所需的相移.1.1 移相器的设计原理MOS管工作在无源状态，栅极加隔离电阻避免源、漏间信号通过栅极泄露到地，控制栅极偏置电压改变源漏间电阻和器件寄生.本文栅极控制电压分别是0 V、1.8 V，当栅极电压为1.8 V时，MOS管可以等效成一个很小的电阻；当栅极电压为0 V时，MOS管则等效成一个电阻和一个电容并联，如图1所示.MOS管的选取直接决定每位移相单元的性能指标，为满足不同的设计要求需要对MOS管参数进行详细设定.1.2 移相器的拓扑结构及实现移相器常见的4种拓扑结构分别是开关线型、加载线型、反射型以及高-低通滤波器型，移相器拓扑结构的选择根据设计指标确定.开关线型移相器电路结构简单，方便设计，但容易产生谐振，导致插入损耗增大，影响移相精度；加载线型移相器结构简单，适用于小移相位单元窄带电路的设计；反射型移相器工作频带宽，移相精度高，只是耦合线的使用导致插入损耗和芯片面积都会增大；高-低通滤波器型移相器可以实现宽频带相移，具有良好的平坦度，这种结构目前应用比较广泛，相比之下电路设计相对复杂［5］.文中11.25°、22.5°、45°和90°移相单元采用低通π型滤波器结构，如图2所示.Vp= 1.8 - Vn，MOS管导通时等效成电阻，截止时等效成电阻和电容并联. 当M1导通时，M2截止，L2与M2的截止等效电容并联，串联电容C与M1的等效电阻并联.当M1截止M2导通时，形成一个π型等价低通网络.相位Φ可以表示为由此可得180 °移相单元电路采用高-低通滤波器型结构，其工作原理如下：对于图3（a）所示的T型低通结构，它的ABCD归一化矩阵如下：散射矩阵为相位Φ1表示为当输入输出匹配时S11= S22= 0，且无损耗时S21= S12= 1，得由π型网络与T型网络的对称性可以得到π型低通、高通结构的LC值.对于图3（d）所示的高通结构，若相位为Φ2，采用相似的分析可知LC分别为当信号通过低通滤波器时，相位Φ1滞后，滞后相位随频率的升高而增大；信号通过高通滤波器时，相位Φ2超前，超前相位随频率的升高而减小，低通、高通滤波器的相位变化互相补偿［6］，由此保证相位差值ΔΦ=Φ2-Φ1在一定的频率范围内为定值.本文设计的5位数字移相器经过优化级联顺序，得到的最终电路原理图如图4所示：图5显示的是5位数字移相器级联之后的版图照片，面积是2.85×1.15 mm2，控制输入信号依次获得步进值为11.25的0°到360°中32种不同的移相状态.对X波段5位数字移相器进行后仿，图6为32种相对相移量随频率的变化曲线，图7为移相器的插入损耗，32种状态的插损均小于-14 dB，插损越小表示信号产生的寄生幅度越小，有利于提升电路的整体性能；图8为输入输出回波损耗，即反射信号的损耗，为避免对前后电路性能的影响，要求回波损耗越小越好；图9相位均方根误差＜1.08°，幅度均方根误差＜1.14 dB，表1为国内外同类产品的性能对比，由结果可知，所设计的0.18 μm CMOS 5位数字移相器在保证性能与成本的前提下，实现了优异的相位、幅度移相精度.采用0.18 μm CMOS工艺设计了一个X波段5位数字移相器.其中，11.25°、22.5°、45°和90°移相单元采用低通π型滤波器结构，180°移相单元电路采用高-低通滤波器型结构.通过控制输入信号依次获得步进值为11.25的0°到360°中32种不同的移相状态，32种状态的插入损耗保持在14 dB～20 dB范围内，相位均方根误差＜1.08°，幅度均方根误差＜1.14 dB，结果表明所设计的移相器具有优异的移相精度和较小的损耗，可广泛应用于高精度、低成本的雷达系统中.【相关文献】［1］Donald J H. Solid state transmit/receive module for the PAVE PAWS phased array radar［J］. Microwave Journal，1978，17（4）：33-35.［2］Cohen E D. Trens in the development of MMICs and packages for active electronically scanned arrays（AESAs）［C］// IEEE International Symposium. Phased Array System and Technology. Boston，MA：IEEE，1996.［3］伍祥冰. C波段GaAs单片6位移相器［J］.半导体情报，1998，35（4）：29-32.［4］廖承恩.微波技术基础［K］.西安：西安电于科技大学出版社，1994.［5］齐步坤.数字式移相器电路研究［J］.电子世界，2013（3）：3-4.［6］邵哲，彭浩，张玉兴，等. UHF波段六位数字移相器的研究与实现［J］.中国电子科学研究院学报，2009（2）：161-164.［7］Donghyup S，Rebeiz G M. Low-power low-noise 0.13 μm CMOS X-band phased array receivers［C］//Microwave Symposium Digest（MTT）. 2010 IEEE MTT-S International. Anaheim，CA：IEEE，2010.［8］Comeau J P，Morton M A，Kuo W M L，et al. A silicon-germanium receiver for X -band transmit/receive radar modules［J］. Ieee Journal Of Solid-State Circuits，2008，43 （9）：1889-1896.［9］Thrivikraman T K，Kuo W M L，CresslerJ D，et al. A twochannel，ultra-low-power，SiGe BiCMOS receiver frontend for X-Band phased array radars［C］//Proceedings of the 2009 Bipolar/Bicmos Circuits and Technology Meeting. BCTM 2009. Capri：IEEE，2009. ［10］Jin K Kwang，Rebeiz G M. A 6-18 GHz 5-bit active phase shifter［C］//Microwave Symposium Digest（MTT）. 2010 IEEE MTT-S International. Anaheim，CA：IEEE，2010.。
ADS课程设计-- 射频控制电路移相器的设计
ADS课程设计-- 射频控制电路移相器的设计燕山大学课程设计题目：射频控制电路移相器的设计学院（系）：理学院年级专业： 10 电子信息科学与技术学号：学生姓名：指导教师：教师职称：讲师副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：理学院基层教学单位：10 电子信息科学与技术说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
月日燕山大学课程设计评审意见表射频控制电路移相器的设计摘要：设计了一个改进的负载型移相器，这类移相器设计简单，具有更小的开关时间和较低的激励功率，同时可以使回波损耗得到改善。
关键字：ADS；移相器；软件设计；EDADesigned of RF Phase Control CircuitAbstract:Improved design of a load type phase shifter, the phase shifter of such a simple design, with a smaller excitation switching time and lower power, while the return loss can be improved.Keywords:ADS;phase;software design;EDA 一、引言移相器是能够对波的相位进行调整的一种装置。
广泛应用于微波通信、雷达和测量系统中，它是一种二端口网络，用于提高输出和输入信号之间的相位差，由控制信号（电流偏置）来控制。
微波移相器是相阵控雷达、卫星通信、移动通信设备中的核心组件，它的工作它的工作频带、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。
电控移相器有足够的移相精度，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，移相速度快，所需控制功率小。
二、原理移相器的分类比较复杂，不同种类的移相器的工作原理也有很大差别。
数字锁相环提取同步信号电路图
1 滤波法对于不归零的随机二进制序列，不能直接从其中滤出位同步信号。
但是，若对该信号进行某种变换，例如，变成归零脉冲后，则该序列中就有f=1/T的位同步信号分量，经一个窄带滤波器，可滤出此信号分量，再将它通过一移相器调整相位后，就可以形成位同步脉冲。
这种方法的方框图如图1-1所示。
它的特点是先形成含有位同步信息的信号，再用滤波器将其滤出。
下面，介绍几种具体的实现方法。
窄带法同步提取法是其中的一种。
图1-1 滤波法原理图图1-1原理图中的波形变换，在实际应用中亦可以是一微分、整流电路，微分、整流后的基带信号波形如图1-2所示。
这里，整流输出的波形与图1-1中波形变换电路的输出波形有些区别，但这个波形同样包含有同步信号分量。
图1-2 基带信号微分、整流波形图1-3 频带受限二相PSK信号的位同步信号提取另一种常用的波形变换方法是对带限信号进行包络检波。
在某些数字微波中继通信系统中，经常在中频上用对频带受限的二相移相信号进行包络检波的方法来提取位同步信号。
频带受限的二相PSK信号波形如图1-3（a）所示。
因频带受限，在相邻码元的相位变换点附近会产生幅度的平滑“陷落”。
经包络检波后，可得图1-3（b）所示的波形。
可以看出，它是一直流和图1-3（c）所示的波形相减而组成的，因此包络检波后的波形中包含有如图1-3（c）所示的波形，而这个波形中已含有位同步信号分量。
因此，将它经滤波器后就可提取出位同步信号。
2 锁相法位同步锁相法的基本原理和载波同步的类似。
在接收端利用鉴相器比较接收码元和本地产生的位同步信号的相位，若两者相位不一致（超前或滞后），鉴相器就产生误差信号去调整位同步信号的相位，直到获得准确的位同步信号为止。
前面讨论的滤波法原理中，窄带滤波器可以是简单的单调谐回路或晶体滤波器，也可以是锁相环路。
我们把采用锁相环来提取位同步信号的方法称为锁相法。
下面介绍在数字通信中常采用的数字锁相法提取位同步信号的原理。
数字微波系统框图_图文
3.卫星移动通信系统的工
作过程
其呼叫过程如下。 （1）卫星移动终端开机后，便自动向 其归属关口站发出一个移动终端开机通知信息， 并告知其具体所在位置。 （2）移动用户向卫星移动终端（主叫
。图中可以看出，从公务信道和开销接入
电路来的段开销(SOH)数据插入到RC6数 据流中，然后再经扰码后插入微波辅助开
销（RFCOH）。
③
如图7-9所示的是波道A，B信号发 送编程。
发信过程
STM-4群路数据流经光传输接口 （OTI）接入A，B波道的数字信号在中频 调制解调器中包括两个光传输接口OTI， 并采用1+1保护方式，互为备份。
①
终端站是指位于线路两端或分支线路
终点的站。
②
中继站是指位于线路中间、不上下话路
的站，可分为再生中继站、中频转接站、射频有 源转接站和无源转接站。
③
分路站是指位于线路中间的站，
它既可以上、下某收、发信波道的部分支 路，也可以沟通干线上两个方向之间的通
信。
④
枢纽站是指位于干线上的、需完
成多个方向通信任务的站。
数字微波系统框图_图文.ppt
卫星转发器组成的方框图
合
地球站的总体方框图
数字微波 变频式发信机方框图
微波通信接收系统的FM解调过程
数字微波通信外差式收信机 方框图
数字微波 接收系统的FM解调过程
3.交叉极化干扰抵消（
XPIC）技术
由于SDH微波传输容量大，为了能 够提高频谱利用率，因此在数字微波系统中 除采用多级调制技术（64QAM，128QAM 或512QAM调制）外，还采用了双极化频率 复用技术，使单波道数据传输速率成倍增长 。
一种低损耗射频反射式移相器的设计
一种低损耗射频反射式移相器的设计作者：周光辉商远波来源：《中国新通信》 2018年第20期周光辉南京电子器件研究所商远波上海无线电设备研究所上海电磁环境重点实验室【摘要】本文提出了一种单端口低损耗反射式数字移相电路设计方法，作为贴片单元的补偿部分，通过低频控制电路来切换反射通道，调整贴片单元的反射相位，从而实现贴片单元大相位的补偿。
加工了样机，并进行测试，技术指标可满足天线使用要求，为微带平面反射阵列天线的设计提供了一种新的途径。
【关键词】反射式移相器低损耗 PIN 二极管引言：随着近代卫星通信，微波通信和航天技术的迅猛发展，射频电路要求越来越高，功能越来越复杂，对单端口相位补偿技术是射频移相器一个重要的发展方向，以平面反射天线为例，传统的抛物面反射天线笨重、体积庞大，曲线表面很难制造，更高的微波频段上就更难于加工。
微带阵列天线加工简单，利用加载的可控的移相器可以实现宽角度的波束扫描，但是由于可控移相器带来的损耗较大，需增加放大模块来补偿损耗，成本较高，而通过单端口相位补偿技术实现的反射阵列天线应运而生。
微带平面反射阵列天线是由微带阵列和馈源构成的（如图 1），微带阵列上每一个贴片振子的作用类似于辐射器和移相器。
对于平面反射阵列天线 ,由于它的反射面是一个平面，而馈源因与各个振子的距离不同而到达各个振子的相位也不同。
为了实现辐射方向等相位分布，必须通过调节各个贴片的散射相位来补偿由于路径不同造成的相位差。
传统的方式是通过改变各贴片单元的形状位置等分布参数来补偿相位差，但是这种方式很难实现较大相位的补偿。
本文针对这一问题 , 设计了一种单端口反射式数字移相电路，作为贴片单元的补偿部分，通过低频控制电路来切换反射通道，调整贴片单元的反射相位，从而实现贴片单元大相位的补偿。
采用分立元器件搭建了原理样机，通过测试验证了这种方案的可行性，并利于批产，可实现大批量生产，为微带平面反射阵列天线的工程实现提供了一种新的途径。
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20
平衡式移相器
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21
移相器基本原理
★高通／低通滤波器型移相器
-jBn
-jBn -jXn
-jXn
-jBn -jXn
Input
jBn
jXn jBn
Output Input
jXn
jXn
jBn
(a)
(b)
◆适用于频率低端 ◆适于宽频带应用
Output
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22
各种移相器的特点比较
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5
引言
★中频宽带五位数字移相器的电路设计指标如下：
◆工作频率：60±10MHz ◆输入信号：-10～10dBm ◆插入损耗：≤5dB ◆相位误差：≤±3.5度 ◆输入、输出端电压驻波
比小于2 ◆移相范围：360度 ◆幅度不平衡：≤±1dB
◆工作电压：±5V ◆电流：≤0.1A ◆控制电压：TTL电平 ◆外形尺寸：
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25
★中频宽带五位数字移相器设计方案
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23
中频宽带五位数字移相器研究
★中频宽带五位数字移相器设计方案 ★π型结构的高通/低通滤波器型移相器理论相位误
差分析 ★中频宽带五位数字移相器的电路设计 ★中频宽带五位数字移相器的实现 ★中频宽带五位数字移相器的测试及结果分析
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24
★中频宽带五位数字移相器设计方案
◆设计要求（难点） １、相对带宽超过33％ ２、超小的实物外形→40mm×30mm×20mm ◆高通/低通滤波器型移相器
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3
引言
★移相器发展动态
◆国内 与国外相比，国内对MMIC的研究起步较晚，工艺还不
成熟，但也进行了各类MMIC的研制，包括MMIC移相器， 并取得了一定的成果．
国内对移相器的研究仍集中在混合集成方面． 十三所研制出了一种60MHz的八位数字移相器，插入 损耗最大4.5dB,外形尺寸是135mm×118mm×36mm .并且 与美国Merrimac公司生产的同类产品相当. 随着新材料和新工艺的不断出现和发展，移相器将 继续朝着高性能、小型化和低成本方向发展．
(b)
◆基于延迟线电路理论 ◆谐振现象
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18
开关线移相器
输 入
输 出
0/2.52 0/4 5 0/90 0/180
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19
要注意的几个技术问题：
–当开关传输线长度达到某个频率的半波长时 ，将产生谐振现象，从而增大插入损耗。
–要求在两种状态下输入端都要良好匹配 。 –开关的两条移相线相互距离要足够远 。
图4（b）的三个元件级联矩阵是
coscosBsin
Y1
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13
根据矩阵元素相等的原则，可得
arccos(cosBY1sin)
于是可以得到相移量和加载电抗的关系式
arccos(cosB Y1sin)
移相器
数字式
反射式
环行器耦合
分支电桥
模拟式 传输式
开关线
加载线
放大器
开关长度
开关电抗
图1
微波集成移相器分类
控制端口用调制插座（9线）
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7
移相器基本原理
★移相器的分类（根据电路拓扑）：
◆加载线型移相器 ◆耦合器型移相器 ◆开关线型移相器 ◆高通／低通滤波器型移相器
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8
移相器的类型和主要技术指标
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9
技术指标
–工作频率 –相移量 –相移精度 –移相器开关时间 –寄生调幅
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10
★加载线型移相器
移相器基本原理
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14
移相器基本原理
★耦合器型移相器
输入
1
耦合器
4 Γ12
输出 2
3 Γ12
相移网络
V1
变换网络
V2
变换网络
耦合器型移相器通常用于实现较大相移.
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15
V j1
a
M
d
b
BC
A V j2
输入
（ a）
E
D
输出
C （ b）
D E
C （ c）
图 7 平衡式移相器
D E
（ a） 微 带 － 槽 线 电 路 ； （ b ） V j1 短 路 、 V j 2 开 路 时 传 输 路 径 ； （ c ） V j 2 短 路 、V j1开 路 时 传 输 路 径 。
中频、微波数字移相器
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1
主要内容
★引言 ★移相器基本原理 ★中频宽带五位数字移相器研究 ★Ku波段六位数字移相器研究 ★结论
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2
引言
★移相器发展动态
◆国外 国外开展MMIC研究较早，设备先进，工艺成熟，
MMIC工艺线可以实现代加工（Foundry）生产 ，大部 分移相器已实现单片化．
K波段五位小型MMIC移相器 ，在19GHz时测得 的移相器的插入损耗为5±0.6dB，均方根相位误差为 3度。
开关线移相器
– 小移相位(22.5o和45o)的尺寸可以做的很小 ,其每位都需要四个二 极管 ,其损耗比加载线型也大的多
加载线移相器
– 用于小移相位时，其性能指标较好
反射型移相器
– 二极管用量少,尺寸比较大, 其插入损耗随着移相位的增大而增加 。
平衡式移相器
– 能做到无寄生调幅，而且驻波比也一样,输入/输出信号相互隔离 很好 ,缺点是微带-槽线转换多，移相器总损耗较大。
No Image （b）加载电纳
（a）电路结构示意图
（c）等效传输线
加载线型移相器通常用于小相移位.
h
11
h
12
图4（c）是均匀传输线，为了满足输入匹配的要求，应该有
图4（c）的归一化矩阵[a]为
cosBsin
Y1
[a]
j
(Y1sin2BcosBY12
Y0
sin)
jY0 sin
Y1
cosYB1 sin
h
4
引言
★主要内容：
◆中频宽带五位数字移相器的设计、制作与测试。 ◆ Ku波段5.625度相移位单元电路的设计、制作与测试。 ◆ Ku波段45度相移位单元电路的设计、制作与测试。 ◆ Ku波段90度相移位单元电路的设计、制作与测试。 ◆ Ku波段180度相移位单元电路的设计、制作与测试。 ◆ Ku波段六位数字移相器的设计、制作与测试。 ◆数字移相器驱动电路的设计与制作。
40mmX30mmX20mm ◆可拆卸式SMA(I/O) ◆端口阻抗（I/O）:50Ω 并且要通过高低温、振动、
冲击等试验
h
6
引言
★Ku波段六位数字移相器的电路设计指标如下：
◆工作频率：15GHz ◆插入损耗：≤6dB ◆移相范围：360度，步进5.625度 ◆相位误差：≤±4度 ◆幅度不平衡：≤±1dB ◆输入、输出电压驻波比：≤2 ◆接头：RF端口用SMA-K
h
16
通过电抗网络后，相应两种状态的反射系数是
2arctg BB
1BB
h
17
移相器基本原理
★开关线型移相器
L1 Zo
Zo Input
S21
S22
S11
S12
Zo
L2 (a)
Zo
Zo Output
S21
L1
Zo A λ/4
Input
λ/4 Zo
S11
L2
S22 λ/4 B Zo λ/4
Output S12