一种K频段4通道高精度有源移相器

基于130 nm双极型晶体管与互补金属氧化物半导体(Bipolar and Complementary Metal Oxide Semiconductor,BiCMOS)工艺,采用矢量合成架构的高精度移相器架构,提出了一款满足5G与民用卫星通信应用需求的K频段4通道高精度有源移相器。在移相器输入端和输出端,为了实现单端信号与差分信号的互相转换,同时为信号链路提供一定的增益,采用了有源巴伦结构。为了以更小的芯片面积实现差分信号到4路I/Q正交信号的转换,采用了折叠朗格耦合器;为了实现高精度的相位调节控制,采用了有源矢量合成器。芯片实测结果表明,在18~22 GHz的带宽内,各通道小信号增益在-3~-2 dB之间,增益平坦度小于1 dB,在-45℃~85℃之间增益波动小于3.5 dB,6位移相器移相误差均方根(Root Mean Square,RMS)小于2.5°。芯片尺寸为2.68 mm×2.5 mm。

28 GHz CMOS可变增益双向有源移相器设计

基于65 nm CMOS工艺设计了一种可用于5G毫米波相控阵系统的可变增益双向有源移相器。该移相器采用二阶多相滤波器产生正交信号,利用矢量调制器实现移相和增益调节,利用开关切换信号传递方向。矢量调制器前级采用吉尔伯特单元对正交信号调幅实现360°移相,后级采用基于交叉耦合结构的可变增益放大器实现低附加相移的增益调节。后仿真结果表明,RMS相位误差小于-3.4°(TX)和-4.2°(RX),RMS增益误差均小于0.5 dB,增益调节范围为11.25 dB,产生的附加相位变化小于±3°(TX)和±1.6°(RX),移相模块的功耗为8.5 mW。

一种基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺的X/Ku波段数字有源移相器

提出了一种用于X／Ku波段相控阵天线系统、带数字控制电路的4位有源移相器。该移相器采用两个相位正交的输入信号的相位内插技术来合成所需要的相位。基于JAZZO．18μmSiGeBiCMOS工艺技术，采用CadenceSpectreRF，对电路系统进行仿真分析。仿真结果为：S11小于-10dB，S2z小于-11dB，S12小于-90dB，在12GHz处，所有4位相位状态的电压增益范围都是20．80~23．57dB，在整个频段内，电压增益误差的RMS小于1．1dB，噪声系数为2．82～4．45dB。在7～18GHz内，相位误差的RMS小于4°。

相位可调射频有源移相器设计

采用 ＰＩＮ管和射频运算放大器构成中心频率 １００ ＭＨＺ的二级一阶可调移相器．相位调节范围 ０°～ ２４０°，输出信号幅度变化小于 １ｄＢ．

一种基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺的Ka波段宽带有源移相器

采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种工作在32~38 GHz的Ka波段有源移相器,采用矢量合成的方法实现移相功能。该移相器电路包括输入无源巴伦、多相滤波网络、矢量合成单元、射随器和输出有源巴伦。后仿结果表明,输入输出反射系数均小于-9.5 dB,反向隔离度小于-80 dB,插入损耗优于-6.5 dB。在-55℃~125℃宽温范围内相对相移最大误差小于2.2°,全频带RMS移相误差小于1.5°,RMS增益误差小于0.35 dB。总功耗为18.2 mW,芯片核心面积为0.21 mm^2。

200-800MHz 6-Bit CMOS有源移相器设计

采用0.18μm CMOS工艺设计了一种200-800MHz 6-Bit有源移相器,基于低噪声有源巴伦和三阶多相滤波器设计方案,在提高工作带宽和移相精度的基础上,降低了噪声系数。后仿真结果显示:移相器典型增益10d B,噪声系数优于15d B;在-55^+85℃宽温范围内全频带RMS移相精度小于2.8°,常温工作条件下300~700MHz频段内RMS移相精度小于1°;工作电压3.3V,工作电流14.7m A,芯片面积1.3×1mm2。

一种6~18GHz宽带高精度有源移相器

设计了一种6 bit 6~18 GHz工作频段的宽带高精度有源移相器。片上集成了输入无源巴伦、逻辑编码器、RC多相滤波器、矢量合成单元、数控单元等。该移相器的设计采用55 nm CMOS工艺实现,芯片尺寸为1.29 mm×0.9 mm,移相器核心尺寸为1.02 mm×0.58 mm。后仿结果表明,在6~18 GHz频率范围内,增益误差RMS值小于1 dB,相位误差RMS值小于0.75°,输入回波损耗、输出回波损耗分别小于-8.5 dB、-8.9 dB,芯片总功耗为20.7 mW。该6 bit移相器的相对带宽为100%,覆盖C、X和Ku波段,适用于雷达探测等领域。

一种应用于超高频RFID的自干扰抵消电路

提出了一种应用于超高频RFID的集成自干扰抵消电路,它主要由一个6位有源移相器、一个3位可控增益功率放大器和缓冲器组成。有源移相器采用可降位的编码方式,简化了数字逻辑。可控增益功率放大器通过采用电容补偿技术和偏置点的优化选取来提高线性度。该自干扰抵消电路在130nm CMOS工艺下实现,采用1.5V和3.3V双电源供电。后仿真结果显示,针对8dBm的自干扰信号,该电路在840~940 MHz带宽内的自干扰抑制比大于28dB。

K波段双通道集成CMOS发射前端芯片设计

采用TSMC90nm CMOS工艺,设计并实现了一款具有移相功能的K波段双通道集成发射前端芯片.该芯片主要由一个功率分配器、两组参数不同的有源移相器和功率放大器构成,同时在片上集成了用于控制移相器的数字模块.测试结果表明,在中心频点25GHz处,两个通道的增益分别为19.1dB和18.9dB,输出1dB压缩点分别为9.57dBm和8.41dBm,相位误差分别为1.38°和1.47°,供电电压为1.2V,总功耗为0.32W,芯片总面积为2.2mm×1.25mm.