Модуль фазового сдвига

Модуль фазового сдвига — это модуль микроволновой сети , 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, тогда как пассивные фазовращатели несут потери.

Активный:
- Применения: активная матрица с электронным сканированием (AESA), пассивная матрица с электронным сканированием (PESA).
- Усиление: фазовращатель усиливается во время фазового сдвига.
- Коэффициент шума (NF)
- Взаимность : не взаимна
Пассивный:
- Применения: активная матрица с электронным сканированием (AESA), пассивная матрица с электронным сканированием (PESA).
- Потеря: фазовращатель затухает во время фазового сдвига.
- НФ: НФ = потеря
- Взаимность: взаимная

Аналоговый против цифрового

Аналоговые фазовращатели обеспечивают плавный сдвиг фазы или временную задержку. ^[7]
Цифровые фазовращатели обеспечивают дискретный набор фазовых сдвигов или временных задержек. Дискретизация приводит к ошибкам квантования. Цифровые фазовращатели требуют управления по параллельной шине.
Дифференциальный, несимметричный или волноводный :
- Дифференциальная линия передачи : Дифференциальная линия передачи представляет собой симметричную двухпроводную линию передачи, в которой разность фаз между токами составляет 180 градусов. Дифференциальный режим менее восприимчив к синфазным шумам и перекрестным помехам.
- антенны Выбор : диполь , антенна с конической щелью (TSA)
- Примеры: копланарная полоса, линия прорези.
Несимметричная линия передачи: Несимметричная линия передачи представляет собой двухпроводную линию передачи, в которой один проводник связан с общей землей, вторым проводником. Несимметричный режим более восприимчив к синфазным шумам и перекрестным помехам.
- Выбор антенны: двойная щелевая (DFS), микрополосковая, несимметричная.
- Примеры: CPW, микрополосковая линия, полосковая линия.
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 , ребристая линия , волновод):
- Капитал
- Нет режима TEM или квази-TEM , нет TTD или квази-TTD
- Моды высшего порядка TE, TM, HE или HM искажаются.
Двухпроводная линия передачи ( CPW , микрополосковая , щелевая , полосковая ):
- Дифференциальный или несимметричный
- Режим TEM или квази-TEM — TTD или квази-TTD.
Фазовращатели против фазовращателя TTD
- Фазовращатель обеспечивает неизменный фазовый сдвиг в зависимости от частоты и используется для синтеза частотно-инвариантной диаграммы направленности с фиксированным лучом.
- Фазовращатель TTD обеспечивает постоянную временную задержку в зависимости от частоты и используется для управления лучом без косоглазия и сверхширокополосного (UWB) луча.

Взаимные и невзаимные

- Взаимное: Т/Р
- Невзаимные: T или R

Технология

Неполупроводниковые (ферритовые, сегнетоэлектрические, RF MEMS , жидкие кристаллы):
- Пассивный
Полупроводниковые (РЧ КМОП, GaAs , SiGe , InP, GaN или Sb):
- Активные: на базе BJT или FET транзисторов MMIC , RFIC или оптические ИС.
- Пассивный: PIN-диода. гибриды на основе

Дизайн

Загруженная строка:
- Искажение:
  - Искажено, если сгруппировано
  - Неискаженный и TTD при распространении
Тип отражения:
- Применение: отражающие матрицы ( _{S 11 ).} фазовращатели
- Искажение:
  - S _{21 из-за ответвителя 3 дБ}Искажено , если фазовращатель
  - Неискаженный и TTD, если _{S 11} фазовращатель
Коммутируемая сеть
- Сеть:
  - Высокочастотный или низкочастотный
  - $\pi$ или Т
- Искажение:
  - Без искажений, если левые секции верхних частот компенсируют искажения правых секций нижних частот.
Коммутируемая линия
- Применение: управление лучом СШП.
- Искажения: неискаженные и TTD
Векторное суммирование

Цифры достоинств

Количество эффективных битов, если цифровое [бит]
Смещение: управляемое током, высоковольтное электростатическое [мА, В]
Потребляемая мощность постоянного тока [мВт]
Искажение: дисперсия групповой скорости (ДГС) [пс ²/нм]
Усиление [дБ], если активно, потери [дБ], если пассивно
Линейность : IP3, P1дБ [дБм]
Фазовый сдвиг/коэффициент шума [°/дБ] (фазовращатель) или временная задержка/коэффициент шума [пс/дБ] (фазовращатель TTD)
Допустимая мощность [мВт, дБм]
Надежность [циклы, наработка на отказ]
Размер [мм ²]
Время переключения [нс]

Ссылки

^ Проектирование твердотельных микроволновых схем, 2-е изд., Индер Бахл и Пракаш Бхартиа, John Wiley & Sons, 2003 (глава 12)
^ Теория, конструкция и технология RF MEMS, Габриэль Ребейс, John Wiley & Sons, 2003 (глава 9-10)
^ Справочник по проектированию антенн, 4-е изд., Джон Волакис, McGraw-Hill, 2007 (глава 21)
^ Антенны с фазированной решеткой, 2-е изд., Р. К. Хансен, John Wiley & Sons, 1998 г.
^ Справочник по антенным решеткам с фазированной решеткой, 2-е изд., Роберт Майу, Artech House, 2005 г.
^ Антенны с фазированной решеткой Аруна К. Бхаттачарья, John Wiley & Sons, 2006 г.
^ Микроволновой фазовращатель. Архивировано 27 марта 2003 г. в информации Wayback Machine от Herley General Microwave.

Внешние ссылки

«Фазовращатели» , Micorwaves101.com
Информация о микроволновом фазовращателе от Herley General Microwave
[1] Недорогая конструкция электромеханического фазовращателя, включая краткое описание полупроводниковых методов @ www.activefrance.com. ^{[ мертвая ссылка ]}

[1] Проектирование твердотельных микроволновых схем, 2-е изд., Индер Бахл и Пракаш Бхартиа, John Wiley & Sons, 2003 (глава 12)

[2] Теория, конструкция и технология RF MEMS, Габриэль Ребейс, John Wiley & Sons, 2003 (глава 9-10)

[3] Справочник по проектированию антенн, 4-е изд., Джон Волакис, McGraw-Hill, 2007 (глава 21)

[4] Антенны с фазированной решеткой, 2-е изд., Р. К. Хансен, John Wiley & Sons, 1998 г.

[5] Справочник по антенным решеткам с фазированной решеткой, 2-е изд., Роберт Майу, Artech House, 2005 г.

[6] Антенны с фазированной решеткой Аруна К. Бхаттачарья, John Wiley & Sons, 2006 г.

[7] Микроволновой фазовращатель. Архивировано 27 марта 2003 г. в информации Wayback Machine от Herley General Microwave.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]