数字移相器作为微波控制电路，是一种能够对信号相位进行控制和调整的功能模块。在卫星技术、微波通信、导弹制导控制、雷达等各领域都有广泛的应用。移相器作为相控阵雷达系统中的关键器件，其性能的好坏对整个相控阵雷达系统影响重大。因此体积小、损耗低、精度高、开关速度快的数字移相器的研究将显得尤为重要。本文阐述了PIN二极管的工作原理及特点，同时对数字移相器理论进行了较为深入的研究，对主要几类数字移相器电路结构进行了分析说明，其次详细介绍了Ku波段五位数字移相器的电路设计、性能指标优化、参数调试以及版图设计与仿真的全部过程。该五位数字移相器由11.25°,22.5°,45°,90°及180°五个移相单元构成，其中11.25°,22.5°,45°采用改进的加载线型结构，90°,180°采用改进的开关型结构，同时还研究了调节支路引入前后对电路性能的影响。移相器频率范围为13.2～14.8GHz，频宽为1.6GHz，驻波比小于1.72，插入损耗小于1.55dB，回波损耗优于12dB，仿真结果表明，各项指标达到设计要求。其次，本文在描述相控阵雷达工作特点的基础上对相控阵波束控制系统及FPGA设计进行了说明，详细介绍了移相器控制模块的整体设计，包括数据缓存模块以及波束控制码查询模块的设计与实现，设计中采用FPGA（可编程逻辑器件）作为核心器件来实现控制和计算功能，具有功耗小、成本低、可靠性高、安全性高等特点，并重点对设计的实现原理、功能需求以及设计方案进行了论述。基于FPGA的移相器控制模块的研究，实现了波束控制子系统的模块化和多功能化。该技术可推至其他数字控制领域，从而适应电子技术的数字化和信息化。