射频测试应用中关键部件-可编程移相器

射频移相器是相控阵雷达、卫星通信、移动通信设备以及测试应用的核心组件，是整个射频系统中的重要组件。它的关键性能是将输入信号的相位偏移设置定量、可调节量或可编程量。射频移相器的基本用途是该设备根据输入信号调整输出信号的相位。另外，雷达响应中的相位变化可用于对雷达目标的重要特征进行区分。

因此，在测试过程中以及在已完成部署的系统中，都需要使用相移硬件。可编程移相器，这一部件在原型设计、测试和已完成部署的系统中都发挥着关键作用。今天就一起来了解一下可编程移相器。

（一）移相器基础知识

移相器主要是对模拟射频信号的相位进行实时控制，而且多数要求在雷达的工作频带内，相位不随频率变化，相位的控制由二进制码控制。移相器一般收发共用。移相器通常置于发射通道功率放大器输入端，所以移动相器大多为小功率移相器。

移相器类型

移相器的控制可通过模拟信号或数字位以磁性、机械或电气的方式实现。

模拟移相器， 18 GHz ~40 GHz， 可调相位 0~360°，2.92mm

1）机械移相器

通过旋钮手动控制，并通过旋转旋钮的方式调节输入端与输出端之间的相位差。

2）模拟移相器

由电压电平控制，且相位差随移相器的具体调谐电压变化。模拟移相器可提供通常由电压控制的连续可变相位。此类模拟移相器可通过电容随电压变化的调谐二极管或者钛酸锶钡或铁电材料（如钇铁石榴石）等非线性电介质控制。

3）数字移相器

数字控制，可编程，或可通过计算机接口进行控制。在此情况下，“数字”表示其为一种双状态装置，其中各状态在微波频率下具有不同插入相位。由于数字控制移相器不易受电压控制线路中噪声的影响，因此大多数移相器位数字控制移相器。

（二）可编程移相器

可编程移相器是一种可以进行数字编程（通过并行或串行通信）或由计算机控制的移相器。典型的移相器可以是台式仪器，或用于自动测试设备（ATE）应用的机架安装式仪器，又或者是集成于测试或硬件系统中的连接模块。

近来这方面的发展还产生了设计更为紧凑的表面安装封装移相器，这类移相器可以更方便地集成到高密度和复杂的设备中，例如相控阵天线发射-接收（TR）模块。这些设备的编程电缆通常非常简单，例如串行外设接口（SPI）互连、通用型之输入输出（GPIO）、RS-232、以太网、TTL，甚至是USB。

八位可编程移相器，500 MHz~2 GHz，相移 360°，256 步，SMA

可编程移相器的重要参数一般包括开关速度、相位控制范围、频率范围、相位分辨率、相位平整度、插入损耗、功率容量、相位噪声、电压驻波比（VSWR）和噪声系数。这些参数在很大程度上受到特定的移相器技术以及设备的封装/外壳的影响。

八位可编程移相器，32 GHz~37 GHz，相移 360°，256 步，2.92mm

正是由于可编程移相器可能是台式、机架安装式、集成连接式或表面安装式部件，因此会涉及范围较广的互连器件，包括同轴互连和波导互连，例如同轴电缆组件、波导互连件以及同轴/波导适配器。此外，可编程移相器通常与可变衰减器一起搭配使用，以产生调制或操纵波束可控天线的天线方向图。