新型移相器，减少天线信号损失

伯明翰大学王毅博士带领的研究人员工程学院使用液态镓合金创造了新型高性能移相器，据说可以改变微波和毫米波无线电信号的相位角。

移相器是用于移动基站、卫星和雷达系统的先进相控阵天线(PAA)的关键使能技术。PAA系统使用多个移相器来提供控制的相位增量，以引导辐射束(见下文)。

然而，目前的移相器通常使用半导体，并遭受高信号损失(所谓的插入损失)和相对较差的功率处理能力。

在一份声明中，王博士说:“一个理想的移相器应该提供一个稳定的，宽相角范围，在操作带宽上的信号损失最小。但传统移相器的信号损耗随着相位角的增大而增大，相位随频率的变化而变化。综上所述，这些问题会导致信号退化并损害性能。

纠正这个问题需要额外的复杂电路，消耗更多的能量，这增加了整个天线的体积和运行成本。”

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研究团队开始用一种新型移相器来克服这些问题，这种移相器通过在微流体通道中运行的液态金属材料来控制相移。

样机测试结果发表在IEEE微波理论与技术汇刊。在他们的论文中，研究人员表明，这种新型移相器显示出几乎与相位角无关的低信号损失。

此外，虽然大多数传统移相器在不同频率提供不同的相位延迟，这限制了它们的可用带宽和适用性，但据报道，新的移相器具有相位补偿技术，在宽带宽上提供极低的相位偏差。

该微流控通道波导装置的专利申请已经提交，研究团队正在寻求该技术的开发和商业化许可。

王博士说:“新的移相器不需要洁净室设备进行制造，因此制造成本低廉。液态金属相移元件具有“被动”性质，不像基于半导体的“有源”相移元件，后者可能提供高功率处理能力。”

他接着说:“除了相控阵天线的标志性应用外，移相器可能会在通信、雷达和仪器等领域得到广泛应用。”