高功率低插損移相器的研究.pdf

1、移相器是微波、毫米波技術(shù)領(lǐng)域中的常見器件，在雷達系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，電子對抗系統(tǒng)等多領(lǐng)域具有廣泛的應用，特別是在相控陣天線陣列中應用最多，移相器性能的優(yōu)劣會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響。現(xiàn)代航空航天應用要求移相器具有尺寸小、損耗低、功率容量高且性能穩(wěn)定等特性。
　　 本文基于傳統(tǒng)的加載線式移相器，提出了一種改進的加載線移相器結(jié)構(gòu)。相比傳統(tǒng)的加載線移相器，改進式加載線移相器通過開關(guān)通斷改變并聯(lián)支節(jié)長度從而實現(xiàn)移相，不需要設(shè)置接地通孔，減小了

2、設(shè)計誤差，加工更加簡便；同時，由于開關(guān)位于并聯(lián)加載支節(jié)上，通過并聯(lián)加載支節(jié)的電流通常要小于通過主傳輸線的電流，即直接流過開關(guān)的電流很小，因此改進型加載線移相器能承受更高的功率，它的功率容量高于一般的傳輸線移相器。在設(shè)計移相器時，通常會選用PIN管或FET管作為其開關(guān)。與FET 管移相器相比，PIN管移相器的插入損耗等指標更好，且性價比更高，因此本文選用PIN 管完成了X波段五位數(shù)字式移相器的設(shè)計。第一版的仿真設(shè)計結(jié)果與實測結(jié)果存在較大差

3、別，針對這些差別，基于PIN 管的等效電路將PIN管對移相器性能的影響進行了分析，提出了修正方法，并給出了仿真驗證。最終結(jié)合PIN管完成了X波段五位數(shù)字式移相器改進設(shè)計、制板、安裝和測試工作。測試結(jié)果表明：在9.4-10.5GHz的通帶范圍內(nèi)，該移相器模塊各基本相位狀態(tài)的插入損耗均小于3.5dB,優(yōu)于其他的同類設(shè)計，且相對相位誤差小于5％，具有較好的應用前景。為了進一步減小移相器模塊的設(shè)計尺寸，提出了“一控多”改進式加載線移相器結(jié)構(gòu)，并