L波段四位數(shù)字移相器及其小型化技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字移相器是相控陣雷達、衛(wèi)星通信、微波中繼通信等領(lǐng)域中的關(guān)鍵組成部件。L波段作為一個常用的波段,在衛(wèi)星信號中繼傳輸,民用移動通信,氣象雷達和相控陣雷達等方面都有著廣泛的應(yīng)用。此外,當代微波系統(tǒng)對體積方面日趨嚴格的要求,如何實現(xiàn)移相器的小型化就成為了越來越重要的課題。有鑒于此,本文就L波段四位數(shù)字移相器及其小型化技術(shù)進行了深入的研究,取得了以下研究進展：
　　 ⑴在調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,基于等效串連電阻、并聯(lián)電容和尺寸的標準選擇了合適

2、的PIN管,采用開關(guān)線型和加載線型移相單元相結(jié)合的電路方案,利用ADS和HFSS仿真軟件對各個單元和整個電路進行了仿真分析和優(yōu)化設(shè)計,制作了L波段四位數(shù)字移相器實驗樣品,主要技術(shù)性能實測結(jié)果是:工作頻率:1.8-1.9GHz,回波損耗>13.2 dB,最大相位誤差<2.6°,插損<3 dB,均方相位誤差<1.4°。
　　 ⑵在開關(guān)線型180度移相單元中采用電磁帶隙(EBG,Electromagnetic Band Gap)結(jié)構(gòu)以

3、減小移相器單元尺寸。利用HFSS軟件對方塊形、孔洞型、三角鋸齒形三種常用的EBG結(jié)構(gòu)的慢波特性進行了仿真分析,基于數(shù)值計算結(jié)果選取了方塊形EBG結(jié)構(gòu)作為移相器單元中的慢波結(jié)構(gòu),使單元面積減少了34％。
　　 ⑶設(shè)計了帶有EBG慢波結(jié)構(gòu)的四位數(shù)字移相器,采用相位預(yù)失真的方法有效地改善了相移量的頻率響應(yīng)特性。加工制作了移相器實驗樣品,完成了電路調(diào)試和測試。在指定的1.8-1.9GHz工作頻率范圍內(nèi),實測結(jié)果是:回波損耗>12.2 d