加載線式移相器及其功率容量 - 移相器分類及功率容量詳解（反射型/加載線式/開(kāi)關(guān)線式/濾波器式移相器）

　　二、加載線式移相器及其功率容量

　　出于第四章對(duì)于加載線式移相器有著非常詳細(xì)的闡述，所以這里對(duì)其概念及原理只作簡(jiǎn)單的介紹。

　　所謂加載線式移相器，就是在均勻傳輸線上以可控電抗元件進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)加載，通過(guò)電抗值的改變?cè)陔娐分幸胍粋€(gè)相移量。

　　如圖3.2.5 所示， 對(duì)于接在匹配振蕩器和匹配負(fù)載之間的均勻傳輸線，當(dāng)在其上并聯(lián)一個(gè)電納時(shí)，可以觀察到電納所產(chǎn)生的擾動(dòng)會(huì)對(duì)傳輸信號(hào)的相位有何影響。傳輸線上的并聯(lián)電納JB對(duì)于容性電納而言為正，若為感性電納則為負(fù)。jB處的傳輸電壓V可以表示成入射電壓V和反射電壓V的迭加。入射電壓V就是假定電納jB不存在時(shí)該處應(yīng)有的電壓。反射電壓V則如此定義：存在電納jB這種不連續(xù)性的情況下，實(shí)際電壓（向負(fù)載傳輸?shù)目傠妷海￢等于入射電壓與反射電壓之和，即

　　以上所示的這種單電抗元件加載的移相電路一般稱之為一元加載線式移相電路。通過(guò)上面的分析可見(jiàn)， 這種結(jié)構(gòu)的移相電路適用于小相移位的實(shí)現(xiàn)，但是它產(chǎn)生相移的同時(shí)，還會(huì)引入不小的反射波。如果只求獲得相移而不注意每一個(gè)單電抗元件的反射波會(huì)怎樣組合，就可能導(dǎo)致電路失配非常嚴(yán)重， 電壓駐波比、插入損耗都很大，結(jié)果便無(wú)法預(yù)計(jì)相移。

　　考慮到反射的影響，我們?cè)趩坞娍乖虞d的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，通過(guò)增加加載電抗元件的個(gè)數(shù)來(lái)改善反射波影響，以求在獲得所需相移量的同時(shí)亦得到其它優(yōu)良的電路性能。而最為常見(jiàn)的修改，就是以兩個(gè)相同的電抗元件加載于傳輸線上，兩者的間距約為A/4，以求使得兩個(gè)對(duì)稱的反射波幾乎完全互相抵消，進(jìn)而使駐波比降到很小，此種電路結(jié)構(gòu)常稱之為二元加載線式移相電路。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，加載的電抗元件通常以=極管電路的形式實(shí)現(xiàn)。

　　以上介紹的加載線式移相器電路和在隨后小節(jié)中介紹的開(kāi)關(guān)線式、高通/低通移相器都屬于傳輸型移相器電路，圖3.2.6中所示為傳輸型移相網(wǎng)絡(luò)的電路原理示意圖， 其中無(wú)源移相網(wǎng)絡(luò)可以是集總參數(shù)網(wǎng)絡(luò)或分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)， 開(kāi)關(guān)為串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置。移相網(wǎng)絡(luò)兩種狀念之間的轉(zhuǎn)換等效于微波信號(hào)通過(guò)不同的傳輸路徑，移相網(wǎng)絡(luò)傳輸相位的變化產(chǎn)生相位移。

　　下面就加載線型電路移相網(wǎng)絡(luò)的功率容量進(jìn)行簡(jiǎn)要分析26。為了確定加載線型移相器單個(gè)開(kāi)關(guān)可承受功率，我們對(duì)只含有一個(gè)由開(kāi)關(guān)與容性電納串聯(lián)組成加載支節(jié)的移相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，如圖3.2.7所示。

　　當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)電路的電流為1=V/Zo，傳輸系數(shù)T=1當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)，電路的反射系數(shù)T和傳輸系數(shù)T分別為