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移相器

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  • 发布时间:2016/4/12 17:14:04
  • 作者:lx_yinhe
定义
《GB/T 2900.1-2008电工术语 基本术语》定义:移相器是指在输入与输出正弦量之间产生确定的相位移,但并不改变其他特性的器件。
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移相器概述

  移相器是能够对波的相位进行调整的一种装置。一般移相器电路由电阻、电抗元件、非线性元件和有源器件等构成,当正弦信号经过移相器时其相位会发生改变。理想的移相器在调整电路参数时,可使通过信号的相位在 0°~360°之间连续变化,而不改变信号的幅度,即信号可不失真地通过,只是相位发生了变化。

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移相器的主要技术指标

01工作频带

  移相器工作频带是指移相器的技术指标下降到允许界限值时的频率范围。数字移相器大多是利用不同长度的传输线构成,同样物理长度的传输线对不同频率呈现不同的像相移,因此移相器工作频带大多是窄频带的。

02相移量

  移相器是两端口网络,相移量是指不同控制状态时的输出信号相对于参考状态时输出信号的相对相位差。对于数字移相器,通常要给出移相器的位数或者相位步进值。N维移相器可以提供M=2^N个离散的相位状态。

03相位误差

  对于一个固定频率点,实际相移量的各步进值围绕各中心值有一定偏差;在频带内不同频率时,相移量又有不同值。相位误差指标有时采用最大相移偏差来表示,也就是各频点的实际相移和理论相移之间的最大偏差值;有时给出的是均方根相位误差,是指各位相位误差的均方根值。

04插入损耗和插损波动

  插入损耗的定义为传输网络未插入前负载吸收功率与传输网络插入后负载吸收功率之比的分贝数,用IL表示。

  移相器是由微波开关和传输网络共同实现的,在两种相移状态下由于传输路径不同,以及非理想开关在“导通”和“截止”两种状态时的插入损耗不同等因素,都会造成两种状态时移相器的插入损耗不同,这就使输出信号产生寄生幅度调制,对整个电路的性能造成不利影响,因此实际应用中要求移相器的插入损耗波动尽量小。

05电压驻波比

  传输线上相邻的波腹点和波谷点的电压振幅之比为电压驻波比,用VSWR表示。通常,为了避免器件的引入而对前后电路性能造成影响,要求器件的输入、输出VSWR尽量小。

06开关时间和功率容量

  开关元件的通断转换,有一个变化的过程,需要一定的时间,这就是开关时间。移相器的开关时间主要取决于驱动器和所采用的开关元件的开关时间。

  移相器的功率容量主要是指开关元件所能承受的最大微波功率。开关的功率容量取决于开关导通状态时允许通过的最大导通电流和截止状态时两端能够承受的最大电压。

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移相器的分类

01反射型移相器

  反射型移相器的基本原理是在均匀传输线的终端接入电抗性负载,利用开关变换负载的阻抗特性,从而改变负载反射系数的相位,使入射波和反射波之间产生相位移。

02加载线式移相器

  加载线式移相器,就是在均匀传输线上以可控电抗元件进行并联或串联加载,通过电抗值的改变在电路中引入一个相移量。

03开关线式移相器

  开关线式移相器是基于延迟线电路理论的,分为开关串联形式和开关并联形式。

04高通/低通滤波器式移相器

  当信号通过低通滤波器会出现相位延迟,而通过高通滤波器会出现相位超前,利用二极管开关让电路在高通和低通之间切换就可能得到一个相移量。高通/低通移相器可以产生比其他类型移相器更小的相移量,而且它的工作频率带可以与反射式移相器相比拟。


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