微波數(shù)字移相器的建模與設(shè)計(jì).pdf

1、作為相控陣?yán)走_(dá)中重要的相位控制器件，微波數(shù)字移相器在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。而在傳統(tǒng)的移相器設(shè)計(jì)中，無論是仿真還是調(diào)試，都需要做大量的重復(fù)性的工作，所以移相器設(shè)計(jì)效率亟需提高，以滿足其日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。若能充分利用現(xiàn)有的微波CAD（Computer Aided Design）建模仿真軟件，在其已有功能的基礎(chǔ)上制作一些適合移相器設(shè)計(jì)的專用插件，可以有效縮短設(shè)計(jì)周期、減少設(shè)計(jì)人員工作量。本課題即是基于上述指導(dǎo)思想而提出。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：

2、r>　　引入研究對(duì)象微波數(shù)字移相器，學(xué)習(xí)了數(shù)字移相器的理論知識(shí)，包括分類，技術(shù)指標(biāo)，以及基本移相電路的分析等，還給出了一些改進(jìn)結(jié)構(gòu)的分析，從根源上明確了移相器的工作原理，為建立更恰當(dāng)?shù)姆抡婺Ｐ偷於死碚摶A(chǔ)。
　　對(duì)數(shù)字移相器中的分立器件以及基本電路進(jìn)行了總結(jié)，給出了移相器中主要分立器件的模型及仿真分析，包括二極管、金絲、玻珠和SMA接頭、電容電感，并對(duì)一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了比較分析；給出了移相器設(shè)計(jì)過程中所需基本電路模型，包括二極管

3、等效模型，偏置電路，幾種基本類型移相電路等。其中，所有建模工作均基于二維仿真軟件ADS(Advanced Design System）和三維仿真軟件HFSS（High Frequency Structure Simulator）。
　　利用ADS軟件中的DesignGuide平臺(tái)，為移相器設(shè)計(jì)中使用較多的的電路制作了可調(diào)用的Tab形式和Palette形式的插件，為設(shè)計(jì)者提供了方便，且減少了工作量；且?guī)缀跛蠬FSS模型都以全參數(shù)的

4、形式建立，可供其他設(shè)計(jì)者調(diào)取使用。
　　在所建模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了L波段三位多層板移相器和Ku波段七位非色散陶瓷基片移相器，加工了單元移相器和多位移相器實(shí)物，并對(duì)各移相器進(jìn)行了測(cè)試、分析和調(diào)試，結(jié)果驗(yàn)證了前期建模分析的準(zhǔn)確性和可行性。其中，在設(shè)計(jì)級(jí)聯(lián)電路之前，先加工出其中典型相位的單元電路的實(shí)物，經(jīng)驗(yàn)證可行之后再進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)制作L波段三位多層板數(shù)字移相器之前，先加工了其中的45°單元，經(jīng)測(cè)試后滿足要求，說明建模仿真設(shè)計(jì)方案