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移相器是一种能控制射频信号的相位,却不产生能量衰减的双端口微波器件,广泛应用于微波相位测量,通信系统,天线阵列,雷达系统以及微波自动控制系统中。按照是否能够连续调相,移相器可分为模拟移相器和数字移相器。近年来,数字移相器发展较快,但模拟移相器因其连续调相这一优势,无法被取代,仍有重要研究意义。模拟移相器中,与微波铁氧体移相器相比,反射型变容二极管移相器尺寸小、反应快、可集成度高,因此更加受到人们重视。本文查阅了大量移相器方面的文献后,综合考虑了国内外移相器产品的性能,确定了反射型模拟移相器的设计指标为:中心频率为4.0GHz,移相范围达到360°,线性度优于5%,工作带宽为200MHz,插入损耗波动小于3dB。按照设计指标,本文采用3dB分支线耦合器和变容二极管设计了一款反射型360°模拟移相器,并用微带电路实现。本文详细分析了反射型360°模拟移相器的工作原理以及增加工作带宽和提高线性度的方法。为了增加工作带宽,采用两个双分支定向耦合器级联构成三分支定向耦合器,并重新设计了耦合器的分支线参数;为了提高线性度,重新设计了一款反射终端电路,它由两个并联分支构成,每个分支包含一段串联传输线、一个变容二极管和一段短路终端。本文同时兼顾了移相器的移相范围、线性度和带宽这三个主要性能指标。对移相器进行版图设计时,在连接反向控制电压的微带传输线上增加了扇形开路终端,在电压和地之间增加了去耦电容,用来滤除直流电压的高频分量。另外,本文详细讨论了耦合器和移相器的设计及PCB板制作过程,还对如何选择移相电路中的核心器件变容二极管给出理论依据。本文所设计的C波段反射型模拟移相器用微带电路实现,最终测试的性能指标为:在3.9GHz~4.1GHz频带范围内,可实现360°连续移相,最大反向控制电压为15V。中心频率相移误差小于15°,线性度优于±5%,工作带宽内插入损耗波动小于3.8dB。测试结果基本满足设计要求。