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随着无线通信系统和硅基集成电路技术的迅猛发展,硅基电路的成熟工艺、低廉价格和高集成度为相控阵系统的单片集成和商业化提供了出路。作为相控阵系统中的关键模块,硅基无源移相器由于其高损耗成为限制相控阵系统集成化的瓶颈。基于此,本设计的五位有源数控移相器基于SiGe BiCMOS工艺,采用有源结构,在满足低差损的前提下达到面积的小型化。该移相器基于矢量调制方法,采用全差分结构,包括正交信号产生器、全差分模拟加法器、差损补偿放大器、带隙基准、数模转换及逻辑控制电路。正交信号产生电路采用全差分正交全通滤波器结构,具有增益波动小、工作频带宽和驱动负载能力强等优点;模拟加法器由两个基于Gilbert单元的VGA构成,在数模转换及逻辑控制电路的控制下,分别控制两路正交信号的幅度和极性以得到相应的相位,并引入大电阻驱动的源极跟随器来代替平面螺旋电感从而减小芯片面积;差损补偿放大器用来补偿正交信号产生电路和加法器引入的损耗;带隙基准则为各个模块电路提供合理的偏置。该移相器采用JAZZ0.18μm SiGe BiCMOS工艺,仿真结果显示,6-18GHz频率范围内,角度均方误差<3.26°,增益均方误差<0.52dB,输入1dB压缩点-18.269±0.61dBm@12GHz,输入反射系数<-11dB,输出反射系数<-15dB,达到了五位移相器的精度要求。