デジタル制御遅延線、0.1～18GHz、遅延範囲1.25～78.75ps、ステップ1.25ps

デジタル制御遅延線は、RF/マイクロ波信号に対して高精度かつプログラム可能な時間遅延制御を提供する電子デバイスです。複数の遅延セルと高速RFスイッチを統合することで、デジタル制御信号に基づいて異なる長さの伝送経路間で入力信号を切り替え、出力で所定の遅延を実現します。従来の位相シフターと比較して、デジタル制御遅延線は「真の時間遅延」を提供し、ビーム走査中に広帯域信号で発生するビームスキュー効果を効果的に回避します。広帯域フェーズドアレイ、高解像度レーダー、高精度測定システムを実現するための重要なコンポーネントです。以下では、0.1～18GHz帯のデジタル制御遅延線の特徴と応用について紹介します。

特徴：

1. 超広帯域動作周波数
動作周波数範囲は0.1～18GHzで、LバンドからKuバンドまでをカバーし、ほとんどのRF/マイクロ波システムの信号処理要件を満たします。内部遅延セルの相補補償設計により、周波数シフトが遅延性能に及ぼす影響を効果的に抑制し、全帯域にわたって安定した遅延特性を維持します。
2. 高精度プログラマブル遅延
デジタル制御により、1.25psという低ステップの遅延調整が可能で、最大78.75psの遅延範囲を実現します。標準的な遅延精度は±4psに達し、極めて高い時間分解能を必要とするアプリケーションにも対応します。
3. 低挿入損失と良好なVSWR
全帯域にわたって低い挿入損失を維持し、システムリンクバジェットと信号完全性の向上に貢献します。
4. 小型化と高集積化
高度なマイクロ波伝送線路技術と半導体製造プロセスにより、従来はかさばるケーブルや同軸遅延線をコンパクトなパッケージに統合し、安定した遅延、強力な耐干渉性、容易なシステム統合を実現することで、従来の遅延線の大型化、高損失、深刻な分散といった欠点を克服しました。

アプリケーション:

1. 広帯域フェーズドアレイレーダー
広帯域フェーズドアレイレーダーシステムでは、開口効果によりアンテナビームの指向性が動作周波数とともに変化します。デジタル制御遅延線は真の時間遅延補償を提供し、ビームのずれを効果的に解消し、レーダーの測距精度と角度分解能を向上させます。これらはフェーズドアレイレーダーのRFフロントエンドサブアレイの中核となる構成要素です。
2. 通信システムと信号処理
デジタル通信、衛星通信、および電子戦システムにおいて、デジタル制御遅延線は、異なる信号チャネル間の伝搬遅延の差を補償し、時間同期、クロック同期、および位相補正を実現することで、システムのビット誤り率性能と信号品質を向上させます。
3. レーダーの校正と試験
実験室での試験やレーダーシステムの校正において、デジタル制御の遅延線は高精度の時間基準源として機能し、異なる距離にある目標からの反射信号をシミュレートすることで、レーダー測距性能の検証、アンテナパターン試験、およびシステム自己診断機能をサポートする。
4. 電子戦および偵察システム
電子偵察および妨害システムにおいて、デジタル制御の遅延線は、信号の保存と転送、コヒーレントな妨害信号の生成、および到着時間差（TDOA）の測定を可能にする時間差を生成することができ、電子戦機器において不可欠な高精度時間遅延制御コンポーネントとなっている。
5. T/Rモジュール
フェーズドアレイアンテナの送受信モジュールでは、デジタル制御の遅延線がビームステアリングシステムのコードと連携して、各アレイ素子の信号の正確なタイミング制御を実現し、ビームフォーミングと高速ビーム走査を可能にします。このような用途には、広帯域幅、低挿入損失、良好な位相一貫性、および高速チャネル切り替え機能を備えた遅延線が必要です。

Qualwave Inc.はブロードバンド、高ダイナミックレンジを提供しますデジタル制御遅延線周波数範囲が最大18GHzまで対応。本稿では、周波数範囲が0.1～18GHz、遅延範囲が1.25～78.75ps、ステップが1.25psのデジタル制御遅延線について紹介する。