移相器是微波、毫米波技术领域中的常见器件,在雷达系统,通信系统,电子对抗系统等多领域具有广泛的应用,特别是在相控阵天线阵列中应用最多,移相器性能的优劣会对系统性能产生重要影响。现代航空航天应用要求移相器具有尺寸小、损耗低、功率容量高且性能稳定等特性。本文基于传统的加载线式移相器,提出了一种改进的加载线移相器结构。相比传统的加载线移相器,改进式加载线移相器通过开关通断改变并联支节长度从而实现移相,不需要设置接地通孔,减小了设计误差,加工更加简便;同时,由于开关位于并联加载支节上,通过并联加载支节的电流通常要小于通过主传输线的电流,即直接流过开关的电流很小,因此改进型加载线移相器能承受更高的功率,它的功率容量高于一般的传输线移相器。在设计移相器时,通常会选用PIN管或FET管作为其开关。与FET管移相器相比,PIN管移相器的插入损耗等指标更好,且性价比更高,因此本文选用PIN管完成了X波段五位数字式移相器的设计。第一版的仿真设计结果与实测结果存在较大差别,针对这些差别,基于PIN管的等效电路将PIN管对移相器性能的影响进行了分析,提出了修正方法,并给出了仿真验证。最终结合PIN管完成了X波段五位数字式移相器改进设计、制板、安装和测试工作。测试结果表明:在9.4-10.5GHz的通带范围内,该移相器模块各基本相位状态的插入损耗均小于3.5dB,优于其他的同类设计,且相对相位误差小于5%,具有较好的应用前景。为了进一步减小移相器模块的设计尺寸,提出了“一控多”改进式加载线移相器结构,并实现了在单个移相单元上独立控制两种相移状态的仿真设计实例。