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C波段五位数字移相器研制

竹磊  
【摘要】: 随着科学技术的发展,移相器在通信、雷达等系统中的应用越来越广泛。尤其在相控阵雷达中,大量应用的关键部件就是微波数字式移相器。它通过电的方式控制天线孔径面上各辐射单元的相位,以实现波束扫描。因此这种雷达具有体积小、变化快速、灵活、多功能等优点,非常适合于战备的需要。对于相控阵雷达的关键部件——T/R组件,尺寸和重量都有着严格的控制,而微波数字式移相器是T/R组件的重要组成部分。由于相控制雷达在星载和机载系统中得到日益广泛的应用,所以使得微波数字式移相器的研究显得非常迫切和重要。所以本课题研究的进行就非常具有实际意义。 本论文首先就移相原理、各种类型移相器电路的工作方式、特点以及设计方法进行分析,为移相器各单元基本拓扑结构选择和软件设计优化提供理论依据。由于PIN二级管有着体积重量小、开关时间短、控制功率小、对温度变化的稳定性好、成本低等优点,所以本C波段数字式五位移相器采用PIN二极管作为控制元件。设计软件采用Agilent ADS2005A,根据选定的拓扑结构,对每一移相位都根据计算的结果,对插入损耗、输入输出驻波比和移相精度进行优化,达到设计要求后,每一移相单元输入输出接口均匹配到50欧姆。该五位移相器由11.25°、25°、45°、90°、180°五个独立的移相器级连而成。然后对整体进行仿真和优化设计,待达到要求后,做出样品并对其性能进行详细测试、分析和调试。


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