数位相移器英文解释翻译、数位相移器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 digital phase shifter
分词翻译:
数位的英语翻译:
digitally
【计】 D; DIG; digit; numerical digit
【经】 digit
相移器的英语翻译:
【电】 phase shifter
专业解析
数位相移器 (Digital Phase Shifter) 是一种关键的微波/射频器件,其功能在于通过数字控制信号精确地改变通过它的电磁波(通常是微波信号)的相位。其核心在于“数位”(Digital)控制方式,区别于传统的模拟控制相移器。
以下是其详细含义的解析:
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核心功能 (Core Function):
- 相移 (Phase Shifting): 该器件的主要作用是改变输入信号的相位角。相位描述了正弦波在特定时间点的位置(例如,波峰、波谷或零点)。相移器通过引入可控的延迟或利用电路元件的特性(如电容、电感的阻抗变化)来实现相位的改变。
- 数位控制 (Digital Control): 这是“数位相移器”区别于模拟相移器的关键特征。它接收数字控制信号(通常是一组二进制位,如并行数据线或串行接口)来决定所需的相移量。每个数字控制状态对应一个特定的、离散的相位值(例如,0°, 45°, 90°, 180° 等)。控制精度(最小相移步进)取决于控制位的位数(例如,4位控制可实现 360°/16 = 22.5° 的步进,6位控制可实现 360°/64 ≈ 5.625° 的步进)。
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工作原理 (Working Principle - 简化):
- 数位相移器内部通常包含多个基本的相移单元(如开关线型、加载线型、高通-低通型、反射型等)以及用于切换这些单元状态的电子开关(如PIN二极管、FET晶体管或MEMS开关)。
- 数字控制信号通过解码电路(如移位寄存器、锁存器)转换成具体的开关控制信号。
- 根据输入的数字代码,特定的开关组合被激活,将信号路由通过不同的路径或加载不同的电抗元件,从而产生所需的相位延迟。
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关键特性 (Key Characteristics):
- 相移范围 (Phase Shift Range): 器件能够提供的最大相移量,通常是360度(覆盖一个完整周期)。
- 相移精度/分辨率 (Phase Shift Resolution): 数字控制所能实现的最小相移步进(由控制位数决定)。
- 插入损耗 (Insertion Loss): 信号通过相移器时产生的功率衰减,应尽可能小。
- 幅度波动 (Amplitude Variation/Ripple): 在不同相移状态下,输出信号幅度的一致性,波动越小越好。
- 切换速度 (Switching Speed): 从一个相位状态切换到另一个相位状态所需的时间。
- 功率容量 (Power Handling Capacity): 器件能承受的最大输入信号功率而不损坏。
- 频率范围 (Frequency Bandwidth/Operating Frequency): 器件能有效工作的频率范围。
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主要应用 (Primary Applications):
- 相控阵雷达 (Phased Array Radar): 这是数位相移器最重要的应用领域。通过独立控制阵列中每个天线单元的相位,可以实现波束的快速、无惯性电子扫描(电扫),无需机械转动天线。
- 卫星通信 (Satellite Communication): 用于波束成形和跟踪,提高信号增益和抗干扰能力。
- 5G/6G 移动通信 (5G/6G Mobile Communication): 在 Massive MIMO 基站中用于波束赋形,精确控制信号指向特定用户,提升容量和覆盖。
- 电子对抗 (Electronic Warfare - EW): 用于干扰信号的方向控制或接收系统的自适应调零。
- 测试测量仪器 (Test & Measurement Instruments): 在矢量网络分析仪等设备中用于信号发生或校准。
权威参考来源 (Authoritative Reference Sources):
- IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms: 该标准词典提供了电子工程领域术语的权威定义,包括相移器及其类型(如数字控制相移器)。它是电子工程师广泛认可的参考标准。 (来源: IEEE Std 100)
- 《现代微波技术基础》(Fundamentals of Modern Microwave Technology) - 清华大学出版社: 此类专业教材通常会详细阐述各种类型相移器(包括数字相移器)的工作原理、电路结构和性能指标,是理解其技术细节的重要参考。 (来源: 相关微波技术教材,如清华大学出版社版本)
- 《电子工程手册》(The Electrical Engineering Handbook) - CRC Press: 这类综合性手册通常包含关于微波元件(如相移器)的章节,概述其功能、类型和应用,具有较高的参考价值。 (来源: CRC Press 出版的电子工程手册)
网络扩展解释
数位相移器(Digital Phase Shifter)是一种通过数字控制信号实现相位调节的电子装置,主要用于对输入信号的相位进行精确调整。以下是其核心要点:
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基本定义
数位相移器属于数字式移相器,通过离散的相位步进值改变输出信号与输入信号之间的相位差,且不改变信号幅度和频率。其相位调整范围通常为0°-360°,具体步进精度由位数决定。
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工作原理
基于数字电路或微处理器控制,利用开关元件(如PIN二极管、MEMS开关)切换不同的相位路径。例如,n位数的移相器可提供$M=2^n$种离散相位状态,如4位移相器支持16种相位步进(步进值22.5°)。
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核心参数
- 位数:决定相位调节的分辨率,位数越高,相位步进越小(如8位移相器步进为360°/256≈1.4°)。
- 相位误差:实际相位与理论值的偏差,通常要求小于±5°。
- 插入损耗:信号通过器件后的功率损失,典型值约1-3dB。
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应用场景
常见于相控阵雷达、通信系统(如5G波束成形)和直接数字频率合成(DDS)技术中,用于实现信号同步、波束扫描或消除干扰。
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技术优势
相比模拟移相器,具有控制精度高、重复性好、集成度高的特点,且可通过软件编程快速切换相位状态。
更详细的技术参数和实现方案可参考相关文献或射频器件厂商资料。
分类
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