디지털 제어 지연 라인, 0.1~18GHz, 지연 범위 1.25~78.75ps, 단계 1.25ps

디지털 제어 지연선은 RF/마이크로파 신호에 대해 정밀하고 프로그래밍 가능한 시간 지연 제어를 제공하는 전자 장치입니다. 여러 개의 지연 셀과 고속 RF 스위치를 통합하여 디지털 제어 신호에 따라 입력 신호를 서로 다른 길이의 전송 경로 사이에서 전환함으로써 출력에서 ​​미리 설정된 지연을 얻습니다. 기존의 위상 변환기와 비교하여 디지털 제어 지연선은 "진정한 시간 지연"을 제공하여 빔 스캐닝 시 광대역 신호에서 발생하는 빔 왜곡 현상을 효과적으로 방지합니다. 이러한 지연선은 광대역 위상 배열, 고해상도 레이더 및 고정밀 측정 시스템 구현에 있어 핵심적인 구성 요소입니다. 다음은 0.1~18GHz 대역 디지털 제어 지연선의 특징 및 응용 분야에 대한 소개입니다.

특징:

1. 초광대역 동작 주파수
동작 주파수 범위는 0.1~18GHz로 L 대역에서 Ku 대역까지 포괄하여 대부분의 RF/마이크로파 시스템의 신호 처리 요구 사항을 충족합니다. 내부 지연 셀의 상보적 보상 설계를 통해 주파수 편이가 지연 성능에 미치는 영향을 효과적으로 억제하여 전체 대역에서 안정적인 지연 특성을 유지합니다.
2. 고정밀 프로그래밍 가능 지연
디지털 제어를 통해 정밀한 지연 시간 조정이 가능하며, 지연 시간 단계는 1.25ps까지 낮고 전체 지연 시간 범위는 최대 78.75ps에 달합니다. 일반적인 지연 시간 정확도는 ±4ps에 이르므로 매우 높은 시간 해상도가 요구되는 애플리케이션에 적합합니다.
3. 낮은 삽입 손실 및 우수한 VSWR
전체 대역에서 낮은 삽입 손실을 유지하여 시스템 링크 버짓 및 신호 무결성에 유리합니다.
4. 소형화 및 고집적화
첨단 마이크로파 전송선 기술과 반도체 제조 공정을 통해 기존의 부피가 큰 케이블이나 동축 지연선을 소형 패키지로 통합하여 안정적인 지연, 강력한 간섭 방지 기능, 손쉬운 시스템 통합을 제공함으로써, 기존 지연선의 큰 크기, 높은 손실, 심한 분산과 같은 단점을 극복했습니다.

응용 분야:

1. 광대역 위상 배열 레이더
광대역 위상 배열 레이더 시스템에서 안테나 빔의 방향은 개구부 효과로 인해 동작 주파수에 따라 변동합니다. 디지털 제어 방식의 지연 회로는 진정한 시간 지연 보상을 제공하여 빔 스퀸팅 현상을 효과적으로 제거하고 레이더 거리 측정 정확도와 각도 분해능을 향상시킵니다. 이러한 지연 회로는 위상 배열 레이더의 RF 프런트엔드 서브어레이에서 핵심적인 구성 요소입니다.
2. 통신 시스템 및 신호 처리
디지털 통신, 위성 통신 및 전자전 시스템에서 디지털 방식으로 제어되는 지연선은 서로 다른 신호 채널 간의 전파 지연 차이를 보정하여 시간 정렬, 클록 동기화 및 위상 보정을 달성함으로써 시스템 비트 오류율 성능과 신호 품질을 향상시킵니다.
3. 레이더 교정 및 테스트
실험실 테스트 및 레이더 시스템 교정에서 디지털 제어 지연선은 고정밀 시간 기준 소스 역할을 하여 다양한 거리의 목표물에서 반사되는 에코 신호를 시뮬레이션하고, 레이더 거리 측정 성능 검증, 안테나 패턴 테스트 및 시스템 자체 점검 기능을 지원합니다.
4. 전자전 및 정찰 시스템
전자 정찰 및 재밍 시스템에서 디지털 제어 지연선은 신호 저장 및 전송, 코히런트 재밍 생성, 도착 시간 차이(TDOA) 측정 등을 가능하게 하는 시간 차이를 생성할 수 있으므로 전자전 장비에서 필수적인 정밀 시간 지연 제어 부품입니다.
5. T/R 모듈
위상 배열 안테나의 송수신 모듈에서 디지털 제어 지연선은 빔 조향 시스템 코드와 함께 작동하여 각 배열 소자에 대한 신호의 정확한 타이밍 제어를 구현함으로써 빔 형성 및 고속 빔 스캐닝을 실현합니다. 이러한 응용 분야에는 넓은 대역폭, 낮은 삽입 손실, 우수한 위상 일관성 및 고속 채널 전환 기능을 갖춘 지연선이 필요합니다.

Qualwave Inc.는 광대역 및 고화질 HDR(High Dynamic Range) 서비스를 제공합니다.디지털 제어 지연선최대 18GHz의 주파수 범위를 갖는 이 논문에서는 0.1~18GHz의 주파수 범위와 1.25~78.75ps의 지연 범위(1.25ps 간격)를 갖는 디지털 제어 지연 회로를 소개합니다.