移相器以及相控阵雷达移相器位数的选择
作者：互联网
参考文献：
- 相控阵天线移相器位数的选取
- 相控阵雷达波控系统移相器位数的选取
- 移相器位数对相控阵天线指向精度影响。
移相器是控制信号相位变化的控制原件。依据不同的定义方法，移相器可以划分为不同的种类。根据控制方式不同，有模拟和数字；根据工作方式不同，分为反射型和传输型；根据电路拓扑不同，可分为加载线型、开关线型。
移相器原理：
相位移移相器：
定义：
在工作频率上具有平坦群延迟的频率响应，波前平面不随插入相位的变化而改变的控制器件。
1、对不同的相对相位移，具有平坦的频率响应；
2、具有固定的群延迟（输入射频信号脉冲包络的时序不变）
相位移移相器可以应用于多路间隔不同脉冲的接收-合并机中，将射频信号对位在脉冲的包络内而不会改变脉冲边沿的时序。然而，由于“相位偏斜”和“脉冲展宽”效应的限制，相位移移相器无法应用于大孔径相阵天线的宽带波束形成网络中。
时延迟移相器：
定义：在工作频率带宽上具有平坦的群延迟频率响应，但波前平面随插入相位的变化而改变的控制器件。
1、具有线性的相对相位移频率响应，其梯度随相对位移的变化而变化；
2、具有波前平面不同、平坦的群延迟频率响应。（导致输入射频信号脉冲包络时序的改变）
相控阵雷达移相器位数选择：
相控阵天线是有许多按照一定规律布置的天线单元组成。每个天线单元上都设置一个移相器，用以改变天线单元之间信号的相位关系，所有天线单元在移相器的控制下协调地改变相位，从而实现波束在空中的旋转扫描，即实现了相控阵天线的步进波束扫描。
移相器相位分布是离散的，因此决定了天线波束位置也是离散的。相邻两个波束指向的间隔成为波束跃度。天线跃度不宜过大，因为在扫描过程中，希望天线波束的最大值能够准确地对准目标，过大不但会导致信噪比的损失，同时跟踪精度会受到影响，易造成目标丢失。
目前相控阵天线主要采用数字移相器，通过控制各幅度单元的相位，改变天线方向图最大值的指向，来实现天线扫描。移相器的位数是直接决定了相控阵雷达抗干扰能力、灵敏度和精度等重要指标。一般位数越高越好，但高位移相器实现困难。
数字移相器的相移量以二进制形式表示，在扫描过程中通过有规律的更新相位量来实现天线的定向扫描。移相器的相移量与相控阵天线波束指向角之间的关系为：
为移相器的相移量；
为波束指向角；
为波长；
为相控阵天线阵元的间距。
移相器的最小相移值为：
（2）
K为数字相移器的位数。
所以相邻两个移相器相移量的差
一定为移相器最小相移
的整数倍，则移相器第n个相移量可表示为：
（3）
其中n为整数。
联立式2和3可得第n个天线波束的指向角为：
同理第n-1个天线波束指向角可表示为：
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