1 南京邮电大学 通信与信息工程学院， 南京 210003
2 南京邮电大学 通信与网络技术国家地方联合工程研究中心， 南京 210003
设计了一种应用于S频段卫星通信相控阵系统的反射型可调模拟移相器。该移相器利用三分支线定向耦合器扩展了带宽，改善了工作频段内驻波；采用传输线和变容二极管构成的L型反射负载扩大了相移量。测试结果表明，在上行频段1.98~2.01 GHz内，相移量达到191°±1°，在下行频段2.17~2.2 GHz内，相移量达到186°±0.1°；插入损耗优于3.3 dB且插入损耗波动小于1 dB，回波损耗在整个电压调谐范围内均大于20 dB。该移相器结构简单、便于调节且价格低廉，在卫星通信领域有一定的应用价值。
S频段 反射型移相器 三分支线定向耦合器 变容二极管 S-band reflection-type phase shifter three-branch directional coupler varactor
北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室，北京 100044
提出一种基于双偏振正交相移键控（DP-QPSK）调制器的可变对称三角脉冲信号生成方案。通过调节DP-QPSK调制器两个子调制器的调制系数和三个电移相器的相移，可生成对称系数可调谐的三角脉冲信号，对称系数可调谐的范围为0%~100%，生成的三角脉冲信号的重复率等于输入驱动信号频率的两倍，即用较低频率的驱动信号即可生成高重复率的可变对称三角脉冲信号。通过仿真验证了提出方案的可行性，利用均方根误差（RMSE）评估了该方案生成脉冲波形与理想波形的相似度。除三角脉冲信号外，同时验证了该方案还可生成方形脉冲信号。
光通信 三角脉冲信号 可变对称 傅里叶级数 电移相器 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1506004
北京邮电大学电子工程学院 信息光子学与光通信国家重点实验室 天地互联与融合北京重点实验室, 北京 100876
提出一种倍频因子连续可调，且相位连续变化的微波光子移相系统。该方案使用两个并联的马赫曾德尔调制器，通过2×2光耦器与两个双并联的集成马赫曾德尔调制器级联，产生可调节的±1~4阶边带，并使用相位调制器对其中一个光波进行相移。通过调整DPMZM的射频驱动信号和直流偏置电压以及PM的直流电压，可以产生相位从0到360°连续可调的2到8次谐波。仿真结果表明，当射频信号频率为10 GHz时，可产生频率为20~80 GHz的微波信号。当相位调制器的直流偏置电压与半波电压比值在0到2间变化时，对应微波信号的相位从0°到360°变化，可以获得约20 dB的大光边带抑制比（OSSR）和电杂散抑制比（ESSR）。此外，分析了调制器消光比对输出微波信号光载波抑制比和电杂散抑制比的影响，以及光载波的波长和功率对微波信号幅度波动的影响。
微波光子学 移相器 倍频 马赫-曾德尔调制器 microwave photonics phase shifter frequency multiplication Mach-Zehnder modulator
西南交通大学 电气工程学院，四川 成都 611756
该文提出了一种工作于30~32 GHz的毫米波差分移相器，其尺寸为30 mm×18 mm×0.127 mm。该移相器以微带线为基础进行设计，由中心圆环及一对开口谐振环(SRR)共同组成。通过改变中心圆环的半径大小实现在工作频段内的S参数优化。以参考线的输出相位为基准，通过改变开口谐振环半径依次实现22.5°、45°、90°的差分移相。结果表明，在所设计的频段内，该移相器的回波损耗小于-10 dB，插入损耗小于1.4 dB，仿真最大移相误差小于5°。该移相器结构简单，便于制造。通过实物样品测试，验证了其仿真结果的可靠性。
开口谐振环(SRR) 微带线 毫米波 移相器 等效电路 split resonant ring (SRR) microstrip line millimeter wave phase shifter equivalent circuit
1 西安交通大学 微电子学院, 西安 710049
2 广东顺德西安交通大学研究院, 广东 佛山 528000
3 成都振芯科技股份有限公司, 成都 610000
设计了一种6 bit 6~18 GHz工作频段的宽带高精度有源移相器。片上集成了输入无源巴伦、逻辑编码器、RC多相滤波器、矢量合成单元、数控单元等。该移相器的设计采用55 nm CMOS工艺实现,芯片尺寸为1.29 mm×0.9 mm,移相器核心尺寸为1.02 mm×0.58 mm。后仿结果表明,在6~18 GHz频率范围内,增益误差RMS值小于1 dB,相位误差RMS值小于0.75°,输入回波损耗、输出回波损耗分别小于-8.5 dB、-8.9 dB,芯片总功耗为20.7 mW。该6 bit移相器的相对带宽为100%,覆盖C、X和Ku波段,适用于雷达探测等领域。
相控阵 有源移相器 正交网络 多相滤波器 矢量合成 phased array active phase shifter quadrature network poly phase filter vector-sum
1 中北大学 前沿交叉科学研究院， 太原 030051
2 中北大学 理学院， 太原 030051
3 中北大学 微系统集成研究中心， 太原 030051
4 中北大学 信息与通信工程学院， 太原 030051
面向现代通信及相控阵雷达领域的需求，设计了一种移相间隔为225°的Ka波段4位开关线型射频MEMS移相器。主要对实现移相功能的四个移相单元进行了设计，采用台阶补偿技术优化移相单元上下通路分工选通，以提供最佳的阻抗匹配；采用直角转角结构，设计了可提高CPW直角性能的延迟线，并对应用该延迟线的4位开关线型移相器进行了总体设计。用HFSS进行建模仿真，结果表明，在0~40 GHz工作频段内，16个状态的插入损耗均小于2.15 dB，回波损耗均大于19.18 dB，驻波比均小于1.25，在40 GHz频点处的相移误差在1.57°以内，整体尺寸为10 mm2。
移相器 高精度 小体积 直角转角 phase shifter MEMS MEMS high precision small size square corner
Chongqing United Microelectronics Center, Chongqing 401332, China
Frontiers of Optoelectronics
2022, 15(1): s12200
1 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
2 深圳技术大学, 广东 深圳 518118
基于3 dB分支定向耦合器的S参数特性,提出了一种新型的相位差和分配比同时可调的功分器。通过改变该功分器的两条横向传输线的电长度,可以实现功分器的相位差和分配比可调。当3 dB分支定向耦合器的两条横向传输线的电长度之和保持为180°时,可采用基于变容二级管的可调移相器分别替换两条90°横向传输线,由此设计出了两种连续可重构功分器。通过ADS仿真和版图设计,基于π型移相器的可重构功分器的相位差在244°范围内可调,而基于反射型移相器的可重构功分器的相位差可调范围为407°,且同时实现分配比在-4.6~11.1 dB(约11~101)范围内可调。
变容二极管 可调移相器 可重构功分器 varactor diode adjustable phase shifter reconfigurable power divider
1 电子科技大学 光电科学与工程学院, 四川 成都 611731
2 西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065
3 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
本文研究制备了应用于中红外波段的液晶光学移相器, 选用在中红外波段具有高透过率的蓝宝石作为基底, 超薄氧化铟锡(ITO)薄膜作为透明电极, 低吸收的中红外液晶作为介质。通过对液晶移相器施加电压, 液晶分子在电光效应的作用下形成周期性的相位分布, 从而实现对中红外激光的相位调制。本文研究制备的20 μm盒厚的液晶光学移相器在3.9 μm中红外激光照射下实现2.59 π的相位调制深度。切换电压的有效值从2.65 V变化到3.37 V时, 响应时间为19 ms,能够达到中红外液晶光学移相器在高盒厚条件下的快速响应, 最终能够实现液晶移相器在中红外波段的功能需求。
中红外光学移相器 蓝宝石基底 透明电极 中红外液晶材料 响应时间 mid-infrared optical phase shifter sapphire substrate transparent electrode mid-infrared liquid crystal material response time
中国计量大学太赫兹研究所, 浙江 杭州 310018
随着太赫兹技术及其应用的快速发展, 各类太赫兹控制器件需求也随之增加, 作为太赫兹系统重要器件之一, 太赫兹波移相器成为当前研究热点。 已有移相器存在着尺寸较大、 结构复杂、 相移量较小等问题, 为克服上述缺陷, 提出一种光栅-液晶复合结构太赫兹移相器, 该器件结构为石英、 石墨烯、 液晶盒、 光栅结构、 石墨烯和石英组成。 通过改变石墨烯电极上电压, 使液晶折射率发生改变, 相移器的相位因折射率改变而发生变化, 通过控制外加电压可以实现对太赫兹波相移量有效调控。 计算结果表明, 该移相器在0.39~0.46 THz频率范围内实现了400°相移量, 回波损耗小于-11 dB, 在频率0.43 THz处, 最大相移量达到422°。 太赫兹波入射角在0°~30°范围内变化, 移相器的相移量保持不变, 而且该器件对入射太赫兹波偏振态不敏感。 所设计的太赫兹移相器具有相移量大、 结构尺寸小等优点, 在未来的太赫兹通信、 安检、 医疗、 传感、 成像等领域中具有广阔的应用前景。
石墨烯 太赫兹 动态调控 移相器 Graphene Terahertz Dynamic control Phase shifter 光谱学与光谱分析
2021, 41(9): 2717
