S波段五位数字移相器设计:ADS仿真优化

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"基于ADS仿真的S波段五位数字移相器设计,旨在满足有源相控阵雷达T/R组件的高性能和小型化需求。该移相器采用五位结构,由5个移相单元级联,分别采用了加载线型和改进型开关线电路结构,以实现不同范围的相位调整。在2.7GHz至3.1GHz频段内,通过ADS软件进行优化设计,确保均方根相位误差低于3°,插入损耗不大于3dB,输入驻波比不超过1.4dB。这种设计符合T/R组件的技术标准,并具有成本效益、低功耗、小型化和高可靠性等特点。" 文章详细介绍了S波段五位数字移相器的设计过程和关键技术。首先,数字移相器是相控阵雷达的核心组件,负责实现波束在空间中的精确扫描。移相器的性能直接影响雷达的定位精度和旁瓣抑制能力。在有源相控阵雷达中,T/R组件需要标准化和模块化,因此,移相器需具备小尺寸、轻重量、低功耗和低成本的特点。 文章指出,虽然国际上已有多种MMIC移相器,但国内的研发仍面临电路性能与尺寸的平衡问题。为此,作者们提出了一种创新的五位数字移相器设计方案。该设计遵循“先独立后整体”的原则,独立设计每个移相单元,然后将它们级联,以实现五位数字移相功能。其中,小角度移相采用加载线型电路,大角度移相则利用改进的开关线结构,这样可以更灵活地调整相位。 PIN二极管因其低损耗、快速响应、体积小和温度稳定性好等优势,被选作控制元件。整个移相器由五个二态电路单元组成,每个单元都可以独立改变其相移状态。通过微波仿真软件ADS,对电路进行了全面的优化和仿真,验证了设计的合理性。仿真结果显示,移相器在指定频段内的各项性能指标均达到预期要求,满足了T/R组件的设计标准。 这篇论文展示了基于ADS仿真的S波段五位数字移相器设计方法,对于提升有源相控阵雷达的性能和推动国内相关技术的发展具有重要的参考价值。关键词包括S波段、数字移相器、PIN二极管和ADS软件,反映了研究的主要内容和技术工具。