[发明专利]基于电调移相器色散特性的相位配平方法

说明书

本发明公开了一种基于电调移相器色散特性的相位配平方法，首先从合成网络中任意选择一个支路作为基准支路；其次利用矢量网络分析仪获得各个支路相位随频率的变化曲线，进行归一化处理，最后通过电调移相器和数字移相器调整每个支路的电压，使得每个支路与基准支路相位随频率的变化曲线重合，实现各个支路的相位配平。本发明能够通过电调移相器控制电压的连续调整实现补偿相位的连续变化，匹配合成网络中各支路相对于基准支路的由于时延引起的相位差，相位配平周期短，效率高，不额外增加系统尺寸，集成度高。

技术领域

本发明涉及基于电调移相器色散特性的相位配平方法，属于大功率合成微波放大器领域。

背景技术

在微波毫米波应用系统中，系统功率的大小决定了整个系统的作用距离、抗干扰能力及通信质量。单个功率器件的输出功率仍是有限的，因此提出了多个半导体固态器件或者真空器件的功率合成技术来实现大功率放大器部件。

除功率外，放大器部件的带宽特性也是系统需要重点关注的对象。宽带微波功率合成技术可以广泛地应用于频率捷变、有源阵列雷达、雷达假目标、假目标转发器以及干扰发射机阵列等电子对抗设备中，特别适合在复杂信息条件下的现代化战争系统。

而对于宽带微波功率合成技术，合成效率受限于合路器的带宽和合成网络中各支路信号的相位差和幅度差。采用宽频带特性的功率合成网络(拓扑)，可以大幅度提高系统的输出功率，而合成网络中各支路信号的相位差和幅度差则需通过幅度和相位配平方法来保证各支路的一致性。

在宽带功率合成中要解决合成网络中各支路信号的相位差，保证各支路的相位一致性，必须保证各支路时延的一致。当个支路时延不一致时，会造成宽带条件下的相位差无法通过相位平移的方法配平，无法保证宽带合成的效果。

合成网络的两支路相位差对合成效率的影响图1所示。

在带宽为3GHz情况下，时延差对相位的影响如表1所示。

表1时延差对相位的影响

当两支路的绝对时延差0.1ns时，整个带宽下相位相差108°，此时相位差最大的点合成效率不足80％。

目前常用的相位配平方法为：通过增加波导长度、电缆长度、固定衰减器等手段增加时延较小支路的绝对时延，使得合成网络中各支路时延一致。上述相位配平方法的缺陷：调节不是连续的，需要事先确定调整量，再去加工时延补偿单元，这种方法导致配平周期长，配平效率低。

以8.28GHz～11.32GHz频段，BJ100波导相位配平为例：

波导配平方式：计算频带内相位差值ΔΦ，特定频带内增加波导长度与相位的补偿关系如表2所示。

表2波导增加长度与相位的补偿关系