卫星通信凭借着抗干扰能力强、地域局限性少、通信容量大及实时性强的特点,在现代社会中得到快速发展,并广泛应用在军事及民用领域。卫星通信系统中相控阵天线利用天线射频前端收发组件(T/R组件)中的移相器改变天线的波束指向,使其对准卫星完成信息交换进行通信。移相器的性能及尺寸直接影响到天线的指标,继而影响到通信系统的性能。因此,低插损、高精度、体积小、低成本的数字移相电路的研制具有重要意义。根据天通一号通信卫星的工作频段及系统对移相器性能的要求,提出以下具体指标:工作频段在1.995-2.185GHz内,移相器的位数为6位,插入损耗最大值为5dB,移相精度不超过±3°,驻波比优于1.5,平面尺寸小于40×30mm。在移相器设计与研制过程中,主要做了以下工作:1)对各相移量单元进行原理分析并初步建模仿真后,利用ADS版图与原理图联合再次进行仿真,此方法可以模拟三维电磁环境,使仿真结果更接近实测数据,提高设计成功率;2)根据射频电路中并联四分之一波长的短截线能起补偿作用的原理,对带内存在固有相移偏差的移相单元进行优化。经过优化后的移相单元带内相移误差小于±0.5°,提高带内相位平坦度和移相精度;3)通过分析印制板介电常数与结构对移相器各项指标的影响,在满足预期指标前提下,采用介电常数16的四层板实现版图的小型化设计,有效缩小实物尺寸;4)在版图设计时加入单片机,目的在于方便后期对整个通信系统中各移相器进行控制,单片机采用串行工作方式可以减少控制线数,安装时节省空间;经过实际测试,本文设计的六位数字移相器各项指标如下:在工作频段内移相误差不超过±3°,驻波比小于1.45,插入损耗不大于4.62dB,成品尺寸为38×26mm,此结果满足预期指标,可用于天通卫星通信系统中。