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移相器

  • 瀏覽次數:7802次
  • 發布時間:2016/4/12 17:14:04
  • 作者:lx_yinhe
定義
《GB/T 2900.1-2008電工術語 基本術語》定義:移相器是指在輸入與輸出正弦量之間產生確定的相位移,但并不改變其他特性的器件。
1
移相器概述

  移相器是能夠對波的相位進行調整的一種裝置。一般移相器電路由電阻、電抗元件、非線性元件和有源器件等構成,當正弦信號經過移相器時其相位會發生改變。理想的移相器在調整電路參數時,可使通過信號的相位在 0°~360°之間連續變化,而不改變信號的幅度,即信號可不失真地通過,只是相位發生了變化。

2
移相器的主要技術指標

01工作頻帶

  移相器工作頻帶是指移相器的技術指標下降到允許界限值時的頻率范圍。數字移相器大多是利用不同長度的傳輸線構成,同樣物理長度的傳輸線對不同頻率呈現不同的像相移,因此移相器工作頻帶大多是窄頻帶的。

02相移量

  移相器是兩端口網絡,相移量是指不同控制狀態時的輸出信號相對于參考狀態時輸出信號的相對相位差。對于數字移相器,通常要給出移相器的位數或者相位步進值。N維移相器可以提供M=2^N個離散的相位狀態。

03相位誤差

  對于一個固定頻率點,實際相移量的各步進值圍繞各中心值有一定偏差;在頻帶內不同頻率時,相移量又有不同值。相位誤差指標有時采用最大相移偏差來表示,也就是各頻點的實際相移和理論相移之間的最大偏差值;有時給出的是均方根相位誤差,是指各位相位誤差的均方根值。

04插入損耗和插損波動

  插入損耗的定義為傳輸網絡未插入前負載吸收功率與傳輸網絡插入后負載吸收功率之比的分貝數,用IL表示。

  移相器是由微波開關和傳輸網絡共同實現的,在兩種相移狀態下由于傳輸路徑不同,以及非理想開關在“導通”和“截止”兩種狀態時的插入損耗不同等因素,都會造成兩種狀態時移相器的插入損耗不同,這就使輸出信號產生寄生幅度調制,對整個電路的性能造成不利影響,因此實際應用中要求移相器的插入損耗波動盡量小。

05電壓駐波比

  傳輸線上相鄰的波腹點和波谷點的電壓振幅之比為電壓駐波比,用VSWR表示。通常,為了避免器件的引入而對前后電路性能造成影響,要求器件的輸入、輸出VSWR盡量小。

06開關時間和功率容量

  開關元件的通斷轉換,有一個變化的過程,需要一定的時間,這就是開關時間。移相器的開關時間主要取決于驅動器和所采用的開關元件的開關時間。

  移相器的功率容量主要是指開關元件所能承受的最大微波功率。開關的功率容量取決于開關導通狀態時允許通過的最大導通電流和截止狀態時兩端能夠承受的最大電壓。

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移相器的分類

01反射型移相器

  反射型移相器的基本原理是在均勻傳輸線的終端接入電抗性負載,利用開關變換負載的阻抗特性,從而改變負載反射系數的相位,使入射波和反射波之間產生相位移。

02加載線式移相器

  加載線式移相器,就是在均勻傳輸線上以可控電抗元件進行并聯或串聯加載,通過電抗值的改變在電路中引入一個相移量。

03開關線式移相器

  開關線式移相器是基于延遲線電路理論的,分為開關串聯形式和開關并聯形式。

04高通/低通濾波器式移相器

  當信號通過低通濾波器會出現相位延遲,而通過高通濾波器會出現相位超前,利用二極管開關讓電路在高通和低通之間切換就可能得到一個相移量。高通/低通移相器可以產生比其他類型移相器更小的相移量,而且它的工作頻率帶可以與反射式移相器相比擬。


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