
Un módulo de desplazamiento de fase es un módulo de red de microondas que proporciona un desplazamiento de fase controlable de la señal de RF . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Los desplazadores de fase se utilizan en arreglos de fase . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Clasificación
Activo versus pasivo
Los desfasadores activos proporcionan ganancia, mientras que los desfasadores pasivos presentan pérdidas.
- Activo:
- Aplicaciones: matriz de barrido electrónico activo (AESA), matriz de barrido electrónico pasivo (PESA)
- Ganancia: El cambiador de fase amplifica mientras cambia de fase.
- Factor de ruido (FN)
- Reciprocidad : no recíproco
- Pasivo:
- Aplicaciones: matriz de barrido electrónico activo (AESA), matriz de barrido electrónico pasivo (PESA)
- Pérdida: el desfasador se atenúa durante el cambio de fase.
- NF: NF = pérdida
- Reciprocidad: recíproco
Analógico versus digital
- Los desplazadores de fase analógicos proporcionan un desplazamiento de fase o retardo de tiempo continuamente variable. [ 7 ]
- Los desfasadores digitales proporcionan un conjunto discreto de desfases o retardos de tiempo. La discretización genera errores de cuantificación. Los desfasadores digitales requieren control de bus paralelo.
- Diferencial, de un solo extremo o de guía de ondas :
- Línea de transmisión diferencial : Una línea de transmisión diferencial es una línea de transmisión balanceada de dos conductores en la que la diferencia de fase entre las corrientes es de 180 grados. El modo diferencial es menos susceptible al ruido de modo común y a la diafonía.
- Selección de antenas : dipolo , antena de ranura cónica (TSA)
- Ejemplos: tira coplanar, línea de ranura
- Línea de transmisión de terminación simple: Una línea de transmisión de terminación simple es una línea de transmisión de dos conductores en la que un conductor está conectado a una tierra común, el segundo conductor. El modo de terminación simple es más susceptible al ruido de modo común y a la diafonía.
- Selección de antenas: ranura doble plegada (DFS), microcinta, monopolo
- Ejemplos: CPW, microstrip, stripline
- Guía de ondas
- Selección de antena: guía de ondas, bocina
Banda de frecuencia
Línea de transmisión de un conductor o dieléctrica frente a línea de transmisión de dos conductores.
- Línea de transmisión monoconductora o dieléctrica ( fibra óptica , línea de aletas , guía de ondas):
- Modal
- Sin modo TEM o cuasi-TEM , ni TTD ni cuasi-TTD
- Los modos TE, TM, HE o HM de orden superior se distorsionan.
- Línea de transmisión de dos conductores ( CPW , microcinta , línea ranurada , línea de tira ):
- Diferencial o de terminación simple
- El modo TEM o cuasi-TEM es TTD o cuasi-TTD
- Desfasadores frente a desfasadores TTD
- Un desfasador proporciona un desfase invariable con la frecuencia y se utiliza para la síntesis de patrones de haz fijo con frecuencia invariable.
- Un desplazador de fase TTD proporciona un retardo de tiempo invariable con la frecuencia y se utiliza para la orientación de haces sin desviaciones y de banda ultraancha (UWB).
Recíproco versus no recíproco
- Recíproco: T/R
- No recíproco: V o R
Tecnología
- No semiconductores (ferrita, ferroeléctrico, MEMS de RF , cristal líquido):
- Pasivo
- Semiconductores (RF CMOS, GaAs , SiGe , InP, GaN o Sb):
- Activos: MMIC , RFIC o circuitos integrados ópticos basados en transistores BJT o FET.
- Pasivos: híbridos basados en diodos PIN
Diseño
- Línea cargada:
- Distorsión:
- Distorsionado si se agrupa
- Sin distorsión y TTD si se distribuye
- Distorsión:
- Tipo de reflexión:
- Aplicaciones: matrices reflectantes ( desfasadores S 11 )
- Distorsión:
- Distorsionado si se utiliza un desplazador de fase S 21 , debido al acoplador de 3 dB.
- Sin distorsión y TTD si el desfasador S 11
- red conmutada
- Red:
- Filtro de paso alto o de paso bajo
- o T
- Distorsión:
- Sin distorsión si las secciones de paso alto de la izquierda cancelan la distorsión de las secciones de paso bajo de la derecha.
- Red:
- Línea conmutada
- Aplicaciones: Dirección de haces UWB
- Distorsión: sin distorsión y TTD
- suma de vectores
Figuras de mérito
- Número de bits efectivos, si es digital [bit]
- Polarización: electrostática de alto voltaje, controlada por corriente [mA, V]
- Consumo de energía CC [mW]
- Distorsión: dispersión de velocidad de grupo (GVD) [ps 2 /nm]
- Ganancia [dB] si está activo, pérdida [dB] si está pasivo
- Linealidad : IP3, P1dB [dBm]
- Desfase / factor de ruido [°/dB] (desfasador) o retardo de tiempo / factor de ruido [ps/dB] (desfasador TTD)
- Manejo de potencia [mW, dBm]
- Fiabilidad [ciclos, MTBF]
- Tamaño [ mm² ]
- Tiempo de conmutación [ns]
Referencias
- ↑ Diseño de circuitos de estado sólido para microondas, 2.ª ed., por Inder Bahl y Prakash Bhartia, John Wiley & Sons, 2003 (Capítulo 12)
- ↑ Teoría, diseño y tecnología de RF MEMS por Gabriel Rebeiz, John Wiley & Sons, 2003 (Capítulos 9-10)
- ↑ Manual de ingeniería de antenas, 4.ª ed., por John Volakis, McGraw-Hill, 2007 (Capítulo 21)
- ↑ Antenas de arreglo en fase, 2.ª ed., por RC Hansen, John Wiley & Sons, 1998
- ↑ Manual de antenas de arreglo de fase, 2.ª ed., por Robert Mailloux, Artech House, 2005
- ↑ Antenas de arreglo en fase, por Arun K. Bhattacharyya, John Wiley & Sons, 2006
- ↑ Desfasador de microondas archivado el 27/03/2003 en la Wayback Machine. Información de Herley General Microwave.
Enlaces externos
- "Desfasadores" , Microwaves101.com
- Información sobre el desplazador de fase de microondas de Herley General Microwave.
- Diseño de un desfasador electromecánico de bajo coste, que incluye un breve resumen de los métodos de estado sólido en www.activefrance.com
Categorías :
- Radar
- Tecnología de microondas