Che cos'è uno sfasatore?

Un variatore di fase è un dispositivo che può modificare l'angolo di fase di un segnale a radiofrequenza o microonde. La maggior parte dei dispositivi di sfasamento sono compatibili con i segnali indipendentemente dalla loro direzione, classificandoli come reti reciproche. Gli sfasatori possono essere controllati elettricamente, meccanicamente e magneticamente. Sono disponibili in forma analogica per consentire una fase variabile o ritardo che si verifica continuamente e dispositivi digitali con una serie di fasi o ritardi. Diversi tipi includono anche un variatore di fase variabile o commutatore di linea commutata, linea caricata, fase di riflessione e fase a microonde.

Quando i segnali entrano nella porta di ingresso di uno sfasatore, un comando provoca la modifica del segnale di uscita. Molto spesso i variatori di fase sono digitali e includono anche il controllo della tensione che fornisce immunità al rumore o alle interferenze. Gli stati di fase del segnale sono controllati mediante bit di fase digitali. Ogni fase successiva è metà dell'angolo dell'ultima, quindi un dispositivo a 2 bit sarebbe uno sfasatore di 90 gradi, essendo che 180 gradi è il più alto nell'intervallo e classifica un segnale che si muove in linea retta. Lo stato spento del dispositivo è determinato dalla lunghezza della fase che copre la distanza più breve, mentre la lunghezza della fase più lunga è lo stato acceso.

I variatori di fase analogici offrono un cambio di fase continuo con spostamento continuo. È inoltre possibile includere un input di controllo variabile, che supporta una risoluzione di fase illimitata. Perfino uno spostamento di fase a microonde può essere analogico o digitale e controllato da un dispositivo a semiconduttore come un diodo. Il circuito stesso è progettato per spostare il segnale a microonde ad un livello massimo, quindi è necessario considerare le specifiche del dispositivo e del circuito prima di aggiungerlo al sistema. Un variatore di fase viene scelto in base ai requisiti dell'applicazione e ai calcoli matematici di quali qualità sono necessarie nel segnale.

Come con la maggior parte dei dispositivi elettronici, il risparmio energetico è una caratteristica importante di un dispositivo di sfasamento. Non viene consumata energia da un variatore di fase passivo, che esegue automaticamente l'operazione richiesta senza controllo esterno. La perdita bassa è un'altra caratteristica di risparmio energetico e la perdita può essere ulteriormente ridotta includendo uno stadio amplificatore nello sfasatore. Le varianti del dispositivo includono un cambio di linea commutata, che include due interruttori unipolari bipolari per commutare due linee elettriche di diversa lunghezza. Gli shifter di fase della linea caricata sono configurati per spostamenti inferiori a 45 °, mentre gli shifter della fase di riflessione utilizzano lunghezze di linea che cambiano per cambiare la lunghezza dei percorsi elettrici.