位相シフトについて調べる前に、まずはAC電源の仕組みを思い出してみましょう。単相電力では、電圧は正弦波パターンで -120ボルトから +120ボルトの間で振動します。三相電力は、同じ周波数で振動するサイクルをさらに2つ追加することで、これらのピークと谷を平滑化します。3つのフェーズはそれぞれ互いに120度ずつ適用（またはシフト）されるため、正と負の合計がゼロになることはありません。
この多段階の配置は、さまざまな分野に適用できます。ここに2つの例を示します。
- 電力会社は、消費者の使用量の上流で位相シフトを適用して、ライン負荷のバランスをとることができます。
- オーディオ位相シフトでは、サウンド エンジニアは、位相シフトされた2番目の信号を元の信号に重ね合わせることで、奇妙なギターやその他の楽器効果を生み出すことができます。これらの信号の位相が180度ずれている場合、つまり1つの波が同じソースからの最初の波の半分の周期で始まり、正の波が2番目の負の波と出会う場合、音波は実際に互いに打ち消し合います。理論的には、これによって静寂が生まれ、アクティブノイズ低減ヘッドフォンの原理が説明されます。
無線周波数 位相シフト: 位相シフターはどのように動作するのか?
オーディオと電気供給アプリケーションは 位相シフトの形態この用語は通常、「位相シフト モジュール」、つまり電波の操作を指すために使用されます。音と電気、あるいは水面の波と同じように、同じ周波数の電波は、位相が正しく整列すると互いに結合して信号を増幅したり打ち消したりすることができます。
この原理は、通常は全方向に信号を送信するダイポール アンテナの配列を使用して説明できます。ダイポール アンテナは、各信号の位相角がどのように揃っているかに基づいて信号を方向付けます。300 MHzから300 GHzの周波数で動作するマイクロ波周波数は、この種の位相シフトの通常のターゲットです。このタイプの指向性RF送信を可能にするアンテナ配置は、フェーズド アレイと呼ばれます。
RF位相シフターの設計と位相シフターの種類
RF位相シフトを実現するために使用できるデバイスにはいくつかの種類があり、次の4つのカテゴリに分類できます。
アクティブ – 位相シフト操作を実行しながら信号を電子的に増幅する電源装置
パッシブ – 電力は追加されませんが、デバイスは動作の一環として信号を減衰させます。
アナログ – 位相シフトは連続的に可変
デジタル – 位相シフトの個別セット
RF 位相シフター は、使用するテクノロジーの種類によって分類することもできます。半導体ソリューションは、トランジスタでは能動的な役割を果たし、ダイオードでは受動的な役割を果たします。 非半導体ベースのソリューションは、フェライトおよび強誘電体ベースの設計、ならびにマイクロエレクトロメカニカルシステム (MEMS) の形で利用できます。