1. 마이크로파 위상천이기
ㅇ RF파/마이크로파 신호가 이를 통과할 때, 제어 가능한 일정량의 위상 변화를 제공하는 장치
2. 용도
ㅇ 위상 배열 안테나 (빔 제어), 다양한 위상 변조 회로, 고전력 증폭기의 선형화 등에 사용
- 특히, 안테나를 물리적으로 이동 않고도 방사 패턴의 주 빔을 제어 가능
3. 특징
ㅇ 2 포트 장치
ㅇ 신호(진행파)의 위상을, 고정적 또는 가변적/동적으로 변경하는 장치
- 고정형 (Fixed) : 통상, 추가 전송선로를 이용하여, 신호가 통과할 물리적 길이를 변화시킴
. 빔 형성(Beam Forming), 패턴 합성(Pattern Synthesis) 등에 주로 사용
- 가변형 (Tunable) : 기계적 또는 전자적 방식으로, 동적으로 위상 천이를 조정
. 빔 조향(Beam Steering) 등에 주로 사용
3. 가변형 위상 천이기
ㅇ 기계적 조정 방식
- 가변 길이 종단 방식 ☞ 종단 전송선로 참조
. 전송선로에서 종단 단락의 위치를 이동하면 위상 변화가 발생하여,
. 전송선의 길이가 길거나 짧아지는 효과를 냄
- 도파관 방식
. 스텝 모터가 유전체 슬래브를 도파관 내에서 이동시킴
. 슬래브를 도파관 중앙에서 외벽 쪽으로 이동시키며, 최대 또는 최소 위상 변화를 달성
ㅇ 전자적 조정 방식
- 페라이트 (Ferrite) 위상천이기
. 도파관 내부에 페라이트 슬래브를 배치하여 구성됨
. 바이어스 자기장이 가해지면, 페라이트의 전기적 특성이 변하며, 원하는 위상 변화 발생
. 특징 : 비용 저렴, 부피가 큼, 높은 전력 처리 능력 등
- 스위칭 회로 (Switching Circuit) 위상천이기
. 저 전력 PIN 다이오드 또는 FET를 ON/OFF 스위칭 소자로 사용
. 바이어스 전류에 따라 단락 또는 개방 상태로 동작
. 위상 변화는, 전송선로에 추가되는 길이에 의해 결정됨
. 특징
.. 이진 방식의 스위치로 동작하므로, 불연속적인 위상 변화만 가능
.. 연속적으로 가변하는 위상천이기를 만들려면 여러 개의 스위칭 요소를 조합해야 함
.. 위상 변화의 크기는 특정 위치, 바이어스 자기장, 전류의 변화에 따라 결정됨