Модуль фазового сдвига - это микроволновый сетевой модуль, который обеспечивает управляемый фазовый сдвиг радиочастотного сигнала . [1] [2] [3] Фазовращатели используются в фазированных решетках . [4] [5] [6]
Классификация
Активный против пассивного
Активные фазовращатели обеспечивают усиление, а пассивные фазовращатели - потери.
- Активный:
- Области применения: массив с активным электронным сканированием (AESA), массив с пассивным электронным сканированием (PESA).
- Усиление: фазовращатель усиливается при фазовом сдвиге.
- Коэффициент шума (NF)
- Взаимность : не взаимно
- Пассивный:
- Области применения: массив с активным электронным сканированием (AESA), массив с пассивным электронным сканированием (PESA).
- Потери: фазовращатель ослабляется при фазовом сдвиге.
- NF: NF = потеря
- Взаимность: взаимная
Аналоговый против цифрового
- Аналоговые фазовращатели обеспечивают плавно регулируемый фазовый сдвиг или временную задержку. [7]
- Цифровые фазовращатели обеспечивают дискретный набор фазовых сдвигов или временных задержек. Дискретность приводит к ошибкам квантования. Цифровые фазовращатели требуют параллельного управления шиной.
- Дифференциальный, несимметричный или волноводный :
- Дифференциальная линия передачи : Дифференциальная линия передачи представляет собой сбалансированную двухпроводную линию передачи, в которой разность фаз между токами составляет 180 градусов. Дифференциальный режим менее восприимчив к синфазному шуму и перекрестным наводкам.
- Выбор антенны : диполь , антенна с коническим пазом (TSA)
- Примеры: копланарная полоса, линия паза.
- Несимметричная линия передачи: Несимметричная линия передачи - это двухпроводная линия передачи, в которой один проводник связан с общей землей, а второй провод. Несимметричный режим более восприимчив к синфазному шуму и перекрестным помехам.
- Выбор антенны: двухслойный паз (DFS), микрополосковая, монопольная
- Примеры: CPW, микрополосковая, полосковая.
- Волновод
- Выбор антенны: волноводная, рупорная
Диапазон частот
Однопроводная или диэлектрическая линия передачи по сравнению с двухпроводной линией передачи
- Однопроводная или диэлектрическая линия передачи ( оптическое волокно , ребро , волновод):
- Двухпроводная линия передачи ( CPW , микрополосковая , щелевая , полосковая ):
- Дифференциальный или несимметричный
- ТЕМ или квази-ТЕМ режим - это TTD или квази-TTD
- Фазовращатели против фазовращателя TTD
- Фазовращатель обеспечивает неизменный фазовый сдвиг с частотой и используется для синтеза частотно-инвариантных структур с фиксированным лучом.
- Фазовращатель TTD обеспечивает постоянную временную задержку в зависимости от частоты и используется для управления лучом без косоглазия и сверхширокополосного (UWB) управления лучом.
Взаимное против невзаимного
- Взаимный: T / R
- Невзаимные: T или R
Технология
- Неполупроводящие (ферритовые, сегнетоэлектрические, RF MEMS , жидкие кристаллы):
- Пассивный
- Полупроводящие (ВЧ КМОП, GaAs . SiGe , InP, GaN или Sb):
- Активные: МИС , RFIC или оптические ИС на базе транзисторов BJT или FET
- Пассивный: гибриды на основе PIN-диодов
Дизайн
- Загруженная линия:
- Искажение:
- Искажено, если сосредоточено
- Неискаженное и TTD при распределении
- Искажение:
- Тип отражения:
- Применение: отражающие матрицы ( фазовращатели S 11 )
- Искажение:
- Искажение при использовании фазовращателя S 21 из-за ответвителя на 3 дБ
- Неискаженный и TTD если фазовращатель S 11
- Коммутируемая сеть
- Сеть:
- Высокие или низкие частоты
- или T
- Искажение:
- Неискажено, если левосторонние секции верхних частот компенсируют искажения правых низкочастотных секций
- Сеть:
- Коммутируемая линия
- Применение: управление пучком UWB
- Искажения: неискаженные и TTD
- Суммирование векторов
Цифры заслуг
- Количество эффективных битов, если оно цифровое [Бит]
- Смещение: управляемое током, высоковольтное электростатическое [мА, В]
- Потребляемая мощность постоянного тока [мВт]
- Искажение: дисперсия групповой скорости (ДГС) [пс / (км.нм)]
- Усиление [дБ], если активно, потери [дБ], если пассивное.
- Линейность : IP3, P1dB [дБм]
- Фазовый сдвиг / коэффициент шума [град / дБ] (фазовращатель) или временная задержка / коэффициент шума [пс / дБ] (фазовращатель TTD)
- Допустимая мощность [мВт, дБм]
- Надежность [циклы, среднее время безотказной работы]
- Размер [мм 2 ]
- Время переключения [нс]
Рекомендации
- ^ Проектирование твердотельных цепей СВЧ, 2-е изд., Индер Бахл и Пракаш Бхартия, John Wiley & Sons, 2003 (глава 12)
- ^ Теория, дизайн и технология RF MEMS Габриэлем Ребеисом, John Wiley & Sons, 2003 (главы 9-10)
- ^ Антенна Engineering Handbook, 4е изд., Джон Volakis, McGraw-Hill, 2007 (Глава 21)
- ^ Фазированных антенных решеток, 2е изд., По RC Хансен, John Wiley & Sons, 1998
- ^ Antenna Handbook фазированной антенной решеткой, 2е изд., Роберт Mailloux, Artech House, 2005
- ^ Антенны с фазированной решеткой Аруна К. Бхаттачарьи, John Wiley & Sons, 2006
- ^ СВЧ фазовращатель архивация 2003-03-27 в Вайбаке машине информации Herley General Microwave
Внешние ссылки
- Веб-сайт о фазовращателях в микроволновых печах
- Информация о микроволновом фазовращателе от Herley General Microwave
- [1] Недорогой электромеханический фазовращатель, включая краткое описание твердотельных методов @ www.activefrance.com [ мертвая ссылка ]