基于电容补偿技术的毫米波反射式衰减器设计

为提升衰减精度和附加相移性能,采用电容补偿技术吸收了开关管的寄生效应,设计了2款5位毫米波反射式衰减器芯片.通过剖析3种基本电容补偿拓扑,借助史密斯圆图,分析负载反射系数、衰减量和附加相移随补偿电容的变化情况,总结出采用电容补偿技术设计反射式衰减器的设计流程和优化方法,并流片验证.2款芯片均集成有1个五位衰减器和1个单刀双掷开关,总芯片面积均为3 mm×1 mm.其中芯片A基于0.5μm砷化镓PHEMT工艺,采用了尾电容补偿技术;芯片B基于0.15μm砷化镓PHEMT工艺,采用了开关管前/后电容补偿技术.结果表明,2款芯片包含开关的插入损耗均小于4.5 dB,其中衰减器的插入损耗均小于3 dB,衰减均方根误差都小于0.4 dB,输入1 dB压缩功率都大于25 dBm,芯片A衰减相位变动小于±5°,芯片B衰减相位变动小于±2.5°.