一种单端输入差分输出射频有源移相器制造技术

一种单端输入差分输出射频有源移相器，涉及射频收发、相控阵等电子系统，尤其适用于宽带有源、高精度相控阵领域。本发明专利技术由耦合线构成正交耦合器；由共栅极NMOS晶体管阵列构成幅度调整模块，通过数字控制单元阵列实现移相功能；由共栅极NMOS晶体管阵列构成有源电感模块，实现相位微调同时，实现输入匹配；由电感、电阻网络构成输出模块，实现宽带匹配。本发明专利技术适用于CMOS工艺，消除了有源移相器固定数字算法造成的相位精度误差，同时实现输入端匹配，降低了功率传输反射。最终实现360

【技术实现步骤摘要】
一种单端输入差分输出射频有源移相器


[0001]本专利技术属于射频集成电路领域，涉及一种单端输入差分输出射频有源移相器，尤其涉及高精度相控阵系统


技术介绍

[0002]在成本、集成度和功耗等方面因素的推动下CMOS工艺技术突飞猛进。CMOS晶体管截止频率能够满足几GHz以上频段的集成电路设计。随着5G相控阵技术的发展，有源移相器因为设计灵活、移相精度高、方便校准等优势受到广泛关注。随着多阵列天线与波束赋形技术成为5G通信的关键技术，相控阵通信体系得到飞速发展。
[0003]移相器作为相控阵系统的关键模块，它通过相控阵阵列单元的天线收发信号的相位来实现电子波束扫描功能。随着用户对插入损耗与移相精度的更高要求，对集成度与系统面积的要求，有源移相器得到长足的发展。有源移相器通常包括正交网络，幅度控阵单元，矢量合成加法器三部分构成。射频集成电路，尤其毫米波集成电路，一般采用化合物实现。但是化合物工艺造价昂贵，很难实现复杂逻辑控制单元，无法与CMOS工艺兼容。在未来5G移动通信、车载、无人机载雷达等民用市场，对小体积、高精度、低成本需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：所述射频有源移相器包括正交耦合器与巴伦网络(100)、分别控制正交两路信号幅度的晶体管阵列构成的第一幅度控制模块(200)和第二幅度控制模块(300)、分别进行相位微调的晶体管阵列构成的第一有源电感模块(500)和第二有源电感模块(600)以及输出负载匹配网络(400)；输入信号连接正交耦合器与巴伦网络(100)的信号输入端，正交耦合器与巴伦网络(100)的正交差分信号输出端分别连接第一有源电感模块(500)、第一幅度控制模块(200)、第二有源电感模块(600)与第二幅度控制模块(300)的信号输入端；第一有源电感模块(500)、第一幅度控制模块(200)、第二有源电感模块(600)与第二幅度控制模块(300)的信号输出端分别连接输出负载匹配网络(400)的信号输入端。2.根据权利1所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：所述的正交耦合器与巴伦网络(100)包括第一正交耦合器(101)、第一变压器(102)、第二变压器(103)、第一晶体管(104)、第二晶体管(105)和第一电阻(106)；第一正交耦合器(101)的输入端连接信号RF_IN，隔离端连接第一电阻(106)，耦合端连接第一变压器(102)的原线圈一端，直通端连接第二变压器(103)的原线圈一端；第一变压器(102)的原线圈另一端接地，副线圈一端连接VIN+，另一端连接VIN
‑
，中心抽头连接第一晶体管(104)的漏极；第二变压器(103)的原线圈另一端接地，副线圈一端连接VQN+，另一端连接VQN
‑
，中心抽头连接第二晶体管(105)的漏极；第一晶体管(104)和第二晶体管(105)的源极分别接地，栅极同时连接偏置电压V
bias
。3.根据权利1所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：第一幅度控制模块(200)和第二幅度控制模块(300)分别包括20个并联的共栅晶体管阵列单元，每个共栅晶体管阵列单元包括第三晶体管(201)、第四晶体管(202)、第五晶体管(203)、第六晶体管(204)、第一反相器(205)、第二反相器(206)、第二电阻(207)和第三电阻(208)；第三晶体管(201)和第四晶体管(202)的源极共同连接差分信号输入端正端；第五晶体管(203)和第六晶体管(204)的源极共同连接差分信号输入端负端；第一反相器(205)的输入端连接数字控制信号，输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧，杨格亮，廖春连，贾世旺，赵飞，韩威，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：