在通信、雷达及测试测量应用中,射频信号的相位控制极为重要。在相控阵天线技术中,通过调整相位来实现多种效应;雷达响应中相位变化来分辨雷达目标;在测试应用中,也需要使用相移硬件。而可编程移相器广泛应用于原型设计、测试和已完成部署的系统中。今天我们就来详细了解一下可编程移相器。
一、 基础知识
移相器有不同类型,主要有机械移相和电子相移。
机械移相器是通过对移相器中的结构进行物理操作,例如改变传输线的长度,从而引起延迟。
电控移相器可采用多种电子技术来实现移相,包括变容二极管、肖特基二极管、PIN二极管、开关滤波器或者其他有源电子方式。
可编程移相器是一种可以进行数字编程(通过并行或串行通信)或由计算机控制的移相器。典型的移相器可以是台式仪器,或用于自动测试设备(ATE)应用的机架安装式仪器,又或者是集成于测试或硬件系统中的连接模块。近来这方面的发展还产生了设计更为紧凑的表面安装封装移相器,这类移相器可以更方便地集成到高密度和复杂的设备中,例如相控阵天线发射-接收(TR)模块。这些设备的编程电缆通常非常简单,例如串行外设接口(SPI)互连、通用型之输入输出(GPIO)、RS-232、以太网、TTL,甚至是USB。
八位可编程移相器,500 MHz~2 GHz,相移 360 °,256 步,SMA
可编程移相器的重要参数主要有开关速度、相位控制范围、频率范围、相位分辨率、相位平整度、插入损耗、功率容量、相位噪声、电压驻波比(VSWR)和噪声系数。这些参数在很大程度上受到特定的移相器技术以及设备的封装/外壳的影响。
二、连接部件
可编程移相器可能是台式、机架安装式、集成连接式或表面安装式部件,因此会涉及互连器件,如同轴互连和波导互连,如同轴电缆组件、波导互连件以及同轴/波导适配器。此外,可编程移相器通常与可变衰减器一起搭配使用,以产生调制或操纵波束可控天线的天线方向图。