高精度数控微波移相器的设计概述①
在相控阵天线馈电系统 、载波相干测量或通信系统中 ,常常需要使用移相器对信号进行精确的程控移相操作 。现有的移相器电路大多采用模拟器件实现移相 ,再利用数模变换器控制变容管或者半导体开关的方式实现数控接口 。 由于模拟电路所固有的温漂属性 ,这类电路的温度稳定性不高 。 同时 ,由于受到芯片上半导体开关集成度的限制 ,难以实现高的相移分辨率 。 以常用的 6位数控360°移相器- 6π ×为例 ,它仅能实现 22rad的相移分辨率 。近年来 ,随着 DDS (Direct Digital Synthesizer)器件工作频率的不断提升 , DDS的应用研究逐渐引起[ 3 29 ]人们的重视 。 由于 DDS在数字域计算信号的相位值 ,因此移相线性度极好 、精度高 ,并且不存在温[ 1 2 2 ]漂问题 。 不过 ,由于受到数字器件工作频率的限制 ,DDS目前主要用于低频场合 ,其技术水平仍然难以直接输出 500MHz以上频率的微波信号 ,因此 ,绝大部分工作于微波频段的移相器仍采用模拟技术设计 。 另一方面 ,当输出信号频率和 DDS时钟频率之比不是整数倍关系的情况下 ,相位累加器的截断误[ 10 ]差会导致输出信号的噪声和杂散性能严重恶化 。微波系统往往对载波的频谱纯度和杂散指标要求较高 ,尽管新近的研究工作已使 DDS的噪声性能有所[ 11 ]改善 ,但仍未达到常规模拟信号合成器的性能水平 ,这也是制约 DDS移相器用于微波频段的另一个重要因素。,它采用 DDS为核心实现微波信号相位的精确调整 ,其相位控制精π ×2- 24rad。 度远超过常规 DDS移相器 ,达到了 2同时 ,模拟移相电路所具有的温度稳定性和一致性问题也得到了根本解决 。 另外 ,该电路避免了常规DDS移相器所特有的相位截断误差问题 ,杂散性能也接近模拟合成器的技术水平 。 经实验测试 ,在1GHz信号频率上 ,其相位噪声和宽带 ( ±400MHz)杂散性能 (不包括谐波分量 )分别达到了 - 117dBc /Hz@100kHz 和 - 81dBc。
推荐产品一、丽芯微电 0.3-3 GHz LXA6201 数控移相器 芯片
频率范围：0.3 - 3 GHz
移相位数：6 bit
移相精度：2.5 deg
插损：16.0 dB
端口驻波：1.4
寄生调幅：±1.0 dB
推荐产品二、丽芯微电 1-4 GHz LXA6202 数控移相器 芯片
频率范围：1 - 4 GHz
移相位数：6 bit
移相精度：3.5 deg
插损：15.0 dB
端口驻波：1.4
寄生调幅：±0.8 dB
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