工作原理

模擬移相器的相移精度易受溫度、元件參數(shù)漂移影響，且在高頻場(chǎng)景下?lián)p耗較大，難以實(shí)現(xiàn)大范圍精確移相。
數(shù)字移相器數(shù)字移相原理：現(xiàn)代利用 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)字移相，是不連續(xù)的移相技術(shù)，通過(guò)不同長(zhǎng)度傳輸線對(duì)不同頻率呈現(xiàn)的不同相移實(shí)現(xiàn)移相，移相精度高 。

隨著數(shù)字技術(shù)發(fā)展，數(shù)字移相器（如基于 FPGA、DSP 的移相方案）逐漸替代模擬方案，通過(guò)數(shù)字算法實(shí)現(xiàn)高精度、可編程的相位控制，但模擬移相因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，仍在低頻、簡(jiǎn)單場(chǎng)景中應(yīng)用。

SYN649系列移相器

性能指標(biāo)

相位誤差：可采用最大相移偏差（各頻點(diǎn)實(shí)際相移和理論相移的最大偏差值 ）或均方根相位誤差（各位相位誤差的均方根值 ）表示。

插入損耗：由微波開(kāi)關(guān)和傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的移相器，因傳輸路徑不同、非理想開(kāi)關(guān) “導(dǎo)通” 和 “截止” 狀態(tài)插入損耗不同等，會(huì)使輸出信號(hào)產(chǎn)生寄生幅度調(diào)制 ，實(shí)際應(yīng)用要求插入損耗波動(dòng)盡量小 。

電壓駐波比（VSWR）：傳輸線上相鄰波腹點(diǎn)和波谷點(diǎn)電壓振幅之比，為避免對(duì)前后電路性能影響，要求器件輸入、輸出 VSWR 盡量小 。

開(kāi)關(guān)時(shí)間：取決于驅(qū)動(dòng)器和所采用開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)間，即開(kāi)關(guān)元件通斷轉(zhuǎn)換所需時(shí)間 。

相移量：移相器是兩端口網(wǎng)絡(luò)，相移量指不同控制狀態(tài)時(shí)輸出信號(hào)相對(duì)參考狀態(tài)輸出信號(hào)的相對(duì)相位差 。數(shù)字移相器常需給出位數(shù)或相位步進(jìn)值，N 維移相器可提供 M = 2^N 個(gè)離散相位狀態(tài) 。實(shí)際相移量在固定頻率點(diǎn)各步進(jìn)值圍繞中心值有偏差，頻帶內(nèi)不同頻率時(shí)相移量也不同 。

功率容量：主要指開(kāi)關(guān)元件所能承受的最大微波功率，取決于開(kāi)關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)允許通過(guò)的最大導(dǎo)通電流和截止?fàn)顟B(tài)兩端能承受的最大電壓 。

分類及特點(diǎn)

微波設(shè)備用移相器的產(chǎn)品體系較為豐富，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度可分為以下類別：

反射型移相器：在均勻傳輸線終端接入電抗性負(fù)載，利用開(kāi)關(guān)變換負(fù)載阻抗特性，改變負(fù)載反射系數(shù)相位，使入射波和反射波產(chǎn)生相位移 。

加載線式移相器：在均勻傳輸線上以可控電抗元件并聯(lián)或串聯(lián)加載，通過(guò)改變電抗值引入相移量 。

開(kāi)關(guān)線式移相器：基于延遲線電路理論，分開(kāi)關(guān)串聯(lián)和開(kāi)關(guān)并聯(lián)形式 。

數(shù)字移相器：可對(duì)輸入信號(hào)相移數(shù)字編程或通過(guò)計(jì)算機(jī)接口控制，常以 45 度或 135 度為增量，用于相控陣天線和波束成形系統(tǒng) 。

鐵氧體移相器：含鐵氧體材料，受磁場(chǎng)作用有磁性，用于雷達(dá)系統(tǒng)等，能以低插入損耗、簡(jiǎn)單快速響應(yīng)操縱電磁波 。

pin 二極管移相器：基于 pin（正 - 本征 - 負(fù)）二極管施加偏置電壓后阻抗快速改變的特性，利用可變電容原理工作，用于微波和射頻通信系統(tǒng) 。

微電磁（mems）移相器：由調(diào)節(jié)信號(hào)相位的小型機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，功耗低、損耗低，切換時(shí)間約 1 微秒，用于無(wú)線通信系統(tǒng)、航空航天和國(guó)防等領(lǐng)域 。

液晶移相器：利用液晶材料受電場(chǎng)作用介電性能可調(diào)的特性，精確、快速控制傳輸信號(hào)相位，用于微波和光學(xué)系統(tǒng)，如光束控制、天線控制和光調(diào)制等 。

SYN649系列移相器

光子移相器：通過(guò)擾動(dòng)光模式衰減場(chǎng)改變光模式有效折射率，用光學(xué)元件控制光纖通信和光子集成電路中的相位 。

混合移相器：集成多種移相器技術(shù)或類型，結(jié)合無(wú)源和有源元件，提供離散和連續(xù)相位控制，更靈活有效地控制微波和射頻電磁信號(hào) 。

應(yīng)用領(lǐng)域

通信領(lǐng)域：在無(wú)線通信系統(tǒng)中，用于調(diào)整信號(hào)相位實(shí)現(xiàn)相干檢測(cè)、干涉和波束形成等功能 ；在相控陣天線中，通過(guò)調(diào)節(jié)各天線單元信號(hào)相位，控制波束方向，提高通信質(zhì)量和覆蓋范圍 。

雷達(dá)領(lǐng)域：相控陣?yán)走_(dá)利用移相器改變天線陣列中各輻射單元的相位，實(shí)現(xiàn)波束快速掃描、目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤 ；鐵氧體移相器常用于雷達(dá)系統(tǒng)中控制微波信號(hào)相位。

儀器儀表：能滿足較高精度的單相及三相交流功率、相位等儀表的測(cè)試校驗(yàn) ，也用于電度表的檢定裝置 。
電力系統(tǒng)：如靜止移相器（SPS）用于潮流調(diào)控，提高暫態(tài)穩(wěn)定性、阻尼次同步振蕩、緩和區(qū)域間振蕩、減輕軸系暫態(tài)扭矩以及穩(wěn)態(tài)環(huán)流控制 ，保障電壓穩(wěn)定性 。

電子測(cè)量：在測(cè)量信號(hào)相位、頻率等參數(shù)的儀器中，移相器可輔助實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量和信號(hào)分析 。

其他領(lǐng)域：在加速器中控制粒子束相位；在音樂(lè)領(lǐng)域，可創(chuàng)造特殊音效等 。

微波設(shè)備移相器推薦

模擬移相器具有連續(xù)相位調(diào)節(jié)，低損耗，成本較低等特點(diǎn)；

數(shù)字移相器具有相位控制精度高，穩(wěn)定性好，易于集成與控制，帶寬特性好。

SYN649系列移相器：采用數(shù)字程控移相技術(shù)和模擬電壓調(diào)控移相技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)相位變化，頻率范圍覆蓋1kHz～15GHz，高精度移相步進(jìn),0～360°移相范圍。其功能特點(diǎn)：

1. 工作頻段

輸入頻率為 2GHz - 6GHz ，適用于該頻段內(nèi)的射頻微波信號(hào)處理，能滿足此頻段范圍通信、雷達(dá)等系統(tǒng)的移相需求 。

2. 功率承受

最大輸入功率達(dá) +31dBm ，可承受相對(duì)較高功率信號(hào)，在處理功率較大的射頻信號(hào)時(shí)不易損壞，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3. 移相能力

范圍：移相范圍 5.625° - 354.375° ，基本覆蓋 0 - 360° 范圍，能滿足大多數(shù)需要相位調(diào)整的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)多種相位狀態(tài)設(shè)置。

分辨率：分辨率為 5.625° ，意味著可實(shí)現(xiàn)較為精細(xì)的相位調(diào)節(jié)，能滿足對(duì)相位精度有一定要求的場(chǎng)合。

4. 損耗特性

帶內(nèi)插損典型值為 8dB ，插入損耗相對(duì)較低，信號(hào)在通過(guò)移相器時(shí)能量損失較小，可保證信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，提高系統(tǒng)整體性能。

5. 接口與控制

SYN649系列移相器

接頭：采用 SMA 接頭，這是一種應(yīng)用廣泛的微波射頻同軸連接器，具有尺寸小、性能高、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，利于與其他設(shè)備連接。

程控方式：并行控制 6bit ，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，方便與數(shù)字系統(tǒng)集成，通過(guò)計(jì)算機(jī)或數(shù)字電路精確控制移相器，且不易受電壓控制線路中噪聲影響，性能穩(wěn)定。

技術(shù)指標(biāo)中提到 “并行控制 6bit” ，這是典型的數(shù)字控制方式。通過(guò)數(shù)字信號(hào)（二進(jìn)制比特位）來(lái)精確控制移相器的工作狀態(tài)和移相量 ，模擬移相器一般通過(guò)改變電路元件參數(shù)（如電阻、電容值）或電源頻率等模擬量來(lái)實(shí)現(xiàn)移相，不會(huì)采用數(shù)字比特并行控制。

總體而言，SYN649系列移相器在性能、接口、環(huán)境適應(yīng)性等方面表現(xiàn)較為出色，適用于對(duì)相位控制有較高要求的射頻微波系統(tǒng)，如通信基站、雷達(dá)探測(cè)等領(lǐng)域 。

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審核編輯 黃宇