Τι είναι ο μετατροπέας φάσης;

Ο μετατοπιστής φάσης είναι μια συσκευή που μπορεί να αλλάξει τη γωνία φάσης ενός σήματος ραδιοσυχνότητας ή μικροκυμάτων. Οι περισσότερες συσκευές αλλαγής φάσης είναι συμβατές με σήματα ανεξάρτητα από την κατεύθυνσή τους, ταξινομώντας τα ως αμοιβαία δίκτυα. Οι μετατοπιστές φάσης μπορούν να ελεγχθούν ηλεκτρικά, μηχανικά, καθώς και μαγνητικά. Διατίθενται σε αναλογική μορφή για να επιτρέπουν μια μεταβλητή καθυστέρηση φάσης ή χρόνου που εμφανίζεται συνεχώς, και ψηφιακές συσκευές με ένα σύνολο φάσεων ή καθυστερήσεων. Οι διαφορετικοί τύποι περιλαμβάνουν επίσης μετατοπιστή φάσης μεταβλητής ή γραμμής μεταγωγής, φόρτισης γραμμής, φάσης ανάκλασης και μετατοπιστές φάσης μικροκυμάτων.

Όταν τα σήματα εισέρχονται στη θύρα εισόδου ενός μετατροπέα φάσης, μια εντολή προκαλεί την αλλαγή του σήματος εξόδου. Τις περισσότερες φορές οι μετατοπιστές φάσης είναι ψηφιακοί και περιλαμβάνουν επίσης έλεγχο τάσης που παρέχει ασυλία σε θόρυβο ή παρεμβολές. Οι καταστάσεις φάσης του σήματος ελέγχονται χρησιμοποιώντας ψηφιακά bit φάσης. Κάθε διαδοχική φάση είναι το ήμισυ της γωνίας της τελευταίας, επομένως μια συσκευή 2 bit θα ήταν ένας μετατοπιστής φάσης 90 μοιρών, δεδομένου ότι οι 180 μοίρες είναι οι υψηλότερες στην περιοχή και κατηγοριοποιούν ένα σήμα που κινείται σε ευθεία γραμμή. Η κατάσταση εκτός λειτουργίας της συσκευής καθορίζεται από το μήκος φάσης που καλύπτει τη μικρότερη απόσταση, ενώ το μεγαλύτερο μήκος φάσης είναι η κατάσταση ενεργοποίησης.

Οι αναλογικοί μετατοπιστές φάσης προσφέρουν συνεχή αλλαγή φάσης με συνεχή αλλαγή. Μπορεί επίσης να συμπεριληφθεί μια μεταβλητή είσοδος ελέγχου, η οποία υποστηρίζει απεριόριστη ανάλυση φάσης. Ακόμη και ένας μετατοπιστής φάσης μικροκυμάτων μπορεί να είναι αναλογικός ή ψηφιακός και να ελέγχεται από μια συσκευή ημιαγωγών όπως μια δίοδο. Το ίδιο το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να μετατοπίζει το σήμα μικροκυμάτων σε ένα μέγιστο επίπεδο, επομένως πρέπει να λάβετε υπόψη τις προδιαγραφές της συσκευής και του κυκλώματος πριν το προσθέσετε στο σύστημα. Ένας μετατοπιστής φάσης επιλέγεται με βάση τις απαιτήσεις της εφαρμογής και τους μαθηματικούς υπολογισμούς για το ποιες ιδιότητες χρειάζονται στο σήμα.

Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα ηλεκτρονικά, η εξοικονόμηση ενέργειας είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό μιας συσκευής αλλαγής φάσης. Δεν καταναλώνεται ισχύς από έναν παθητικό μετατοπιστή φάσης, ο οποίος εκτελεί την απαιτούμενη λειτουργία αυτόματα χωρίς εξωτερικό έλεγχο. Η χαμηλή απώλεια είναι ένα άλλο χαρακτηριστικό εξοικονόμησης ενέργειας και η απώλεια μπορεί να μειωθεί ακόμη περισσότερο με τη συμπερίληψη μιας βαθμίδας ενισχυτή στον μετατοπιστή φάσης. Οι παραλλαγές της συσκευής περιλαμβάνουν έναν διακόπτη μεταγωγής γραμμής, ο οποίος περιλαμβάνει δύο μονοπολικούς διακόπτες διπλής βολής για εναλλαγή δύο ηλεκτρικών γραμμών διαφορετικού μήκους. Οι μετατοπιστές φάσης φορτωμένης γραμμής έχουν διαμορφωθεί για μετατοπίσεις μικρότερες από 45°, ενώ οι μετατοπιστές φάσης ανάκλασης χρησιμοποιούν μήκη γραμμής που αλλάζουν το μήκος των ηλεκτρικών διαδρομών.