微波移相器的仿真与分析开题报告

1. 研究目的与意义

移相器也可称为相移器，其作用是使通过的电磁波产生一定的相位移，用来改变传输线中的相位关系，能在0～360度范围内达到任意角度的超前或滞后移相目的。其技术指标主要有：工作频带、相移量、相位误差、插入损耗、插损波动、开关时间等。任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移，这是早期模拟移相器的原理；现代电子技术发展后利用a/d、d/a转换实现了数字移相，顾名思义，它是一种不连续的移相技术，但特点是移相精度高。

微波移相器是微波控制电路的一种，是以pin二极管（芯片）和微带电路板为主体，采用微组装、混合集成等技术实现电路产品小型轻量化的组件产品，通常具有高密度和大功率的特点。

移相器作为应用相位信息最基本的功能器件，在通信、雷达等系统中有着广泛的应用。主要用于相控阵雷达的t/r组件，相控阵天线已广泛用于雷达、对抗、通讯、敌我识别和探测领域，作为相控阵雷达t/r组件的核心器件移相器。微波移相器是大量应用的关键部件，这种雷达通过电的方式控制天线孔径面上各辐射单元的相位变化，以实现波束的快速扫描，使其具有灵活、变化快速、多功能等优点，性能指标高，可靠性好，适应战备需要。移相器的移相位数越多，对波束的控制越精细，但同时移相器及其控制电路也越复杂。可见，对移相器的要求很高，必须重视研究。

2. 研究内容和预期目标

本课题对微波移相器的理论分析和设计作了一定的研究。介绍了不同类型的移相器的理论及特点，主要是开关线型移相器的研究，其PIN二极管的通断是由控制信号来控制的，在控制电压的影响下，两条支路交替通过，两者相位差值决定相移量。

由于开关线型移相器中PIN二极管的特性决定了其功率容量和插入损耗，而移相器的精度和微带线的长度有关，因此这三者对于开关线型移相器是重点影响因素。因两条支路的长度不同，传输相移不同，从而达到移相的目的，基于此设计电路，并且使用MicrowaveOffice软件对设计进行仿真，分析仿真结果。

3. 研究的方法与步骤

本课题是微波移相器的仿真与设计。将开关线型移相器中两条通路的导纳矩阵相加确定复位电压，计算出传输线的相移，对其电路进行分析。还要注意电路中会存在的插入损耗谐振的现象，尽量避开相互耦合，所以两条移相线的距离要足够远，要有良好的电路匹配，避免寄生调幅。要想获得最大相移量，其开关器件承受最大的射频电压和电流，此时插入损耗也大。设计完成之后，主要是用microwaveoffice软件对设计进行仿真，并对其性能测试分析,这对微波移相器具有重要的参考意义。

研究步骤：

1、查阅资料，了解微波移相器的的特点及原理。

4. 参考文献

[1]孙道礼微波技术哈工大出版社1989年

[2]顾其诤,项家桢,袁孝康微波集成电路设计人民邮电出版社1978年

[3]薛良金毫米波工程基础国防工业出版社1998年

5. 计划与进度安排

1、2022.1.19-2022.3.6查阅资料，填写开题报告，完成外文资料的翻译。

2、2022.3.7-3.20熟悉microwaveoffice环境。

3、2022.3.21-2022.3.31确定设计思想，按要求进行电路设计。