360°电调移相器的设计与优化

摘要

模拟移相器是微波工程中常用的重要模块之一,被广泛用于波束形成网络、相控阵雷达、相位调制通信系统和智能宽带无线移动通信系统。本论文采用导纳矩阵理论对设计具有超过360°移相范围和恒定插入损耗的小型化反射型移相器的方法进行了研究。具体内容如下:
　　 首先,本文详细研究了正交定向耦合器的设计原理,针对传统的奇偶模分析法只能应用于对称网络的不足,提出了一种利用导纳矩阵进行网络分析设计的方法,并将之应用于具有阻抗变换作用的集总参数分支线定向耦合器的分析综合。
　　 其次,本文重点研究了具有端口阻抗变换特性反射式模拟移相器的设计原理,对其插入损耗和移相范围进行了深入的研究。研究结果表明,移相器的插入损耗和移相范围与定向耦合器的端口阻抗变换比成正比。因此,要实现具有较大移相范围和较小插入损耗的移相器设计必须折衷选取适当的端口阻抗变换比。
　　 最后,本文采用Agilent公司的ADS软件,对一个中心频率为1GHz的全集总元件360°模拟移相器进行了仿真验证。仿真结果表明:该模拟移相器在0-5.0V偏置电压下,0.85GHz-1.1 GHz范围内,回波损耗优于10dB,可获得超过380°范围连续可变相移。在整个频率范围和电压调节范围内的最大插损不超过-10dB,移相器的电路面积小于80mm×80mm×1mm。