太赫兹相控阵列系统技术方案

现在，微电子已经发展到太赫兹频率范围内的辐射可以被生成和使用的地步。本发明专利技术提供了一种集成电路或IC，其包括使用太赫兹辐射的相控阵列雷达系统。为实现此目的，应用了若干特征；即将较低频率的信号传播到收发器，其将该频率倍增至期望的频率范围。为了克服来自倍增的损耗，使用注入锁定压控振荡器（ILVCO），并且然后可以使用高频功率放大器（PA）放大该信号，以便进行发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及相控阵列，并且更具体地涉及“片上”太赫兹相控阵列系统。
技术介绍
相控阵列系统已经变得普遍，其通常具有若干用途。对于相控阵列系统，最常见的用途是雷达系统(即，脉冲雷达和多普勒频移雷达)。事实上，相控阵列雷达已经替代了大多数前几代机械扫描雷达系统，因为:由于机械部件被电子器件替代，因此由于磨损造成失效的可能性较低；并且扫描速率高得多。图1示出图示常规相控阵列系统100的基本功能的框图。系统100通常包括信号发生器102、移相器104-1到104-k、包括辐射器106-1到106_k的相控阵列110以及方向控制器108。在操作中，信号发生器102提供待发射的信号(B卩，用于脉冲雷达的脉冲)。基于期望的方向，方向控制器108向移相器104-1到104-k提供控制信号,该控制信号改变提供到相控阵列内的辐射器106-1到106-k中的每一个的信号相位。因为通过辐射器106-1至106-k发射的信号通常彼此异相，所以辐射信号的相长干涉和相消干涉沿期望方向形成波束。·然而，这些常规的系统已经被局限于常规射频(RF)频率范围。例如，用于常规雷达的频率范围在3MHz (用于HF频带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.09 US 12/878,4841.一种装置，其包括: 本地振荡器，其生成本地振荡器信号和脉冲信号； 分发网络，其耦合到所述本地振荡器，以便至少分发所述本地振荡器信号； 多个收发器，其中每一个收发器具有辐射器、耦合到所述辐射器的发射路径以及耦合到所述辐射器的接收路径，其中每一个收发器的所述发射路径包括: 移相器，其耦合到所述分发网络以便接收所述本地振荡器信号； 倍增器，其耦合到所述移相器以便接收移相的本地振荡器信号； 注入锁定压控振荡器，即ILVCO，其耦合到所述倍增器；以及 功率放大器，即PA，其耦合到所述ILVCO并且接收所述脉冲信号；以及 接收器电路，其耦合到每一个所述收发器的所述接收路径。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述本地振荡器信号还包括第一本地振荡器信号，并且其中所述本 地振荡器还包括: 锁相环，即PLL，其接收基准信号并且生成所述第一振荡器信号和第二本地振荡器信号; 计数器，其接收控制信号并且耦合到所述PLL ;以及 脉冲发生器，其耦合到所述计数器和所述PLL，其中所述脉冲发生器至少部分基于所述第二本地振荡器信号和来自所述计数器的输出而生成所述脉冲信号。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述PLL还包括: 相位检测器，其接收所述基准信号； 电荷泵，其耦合到所述相位检测器； 低通滤波器，其耦合到所述电荷泵； 压控振荡器，即VC0，其耦合到所述低通滤波器； 放大器，其耦合到所述VCO ；以及 多个分频器，其彼此串联耦合在所述VCO和所述相位检测器之间。4.根据权利要求2所述的装置，其中每一个收发器的所述发射路径还包括放大器，所述放大器耦合在所述移相器和所述倍增器之间。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述ILVCO还包括: 第一节点； 第二节点； 感性网络，其耦合在所述第一节点和所述第二节点之间； 容性网络，其耦合在所述第一节点和所述第二节点之间； 第一 MOS晶体管，其在其源极或其漏极处耦合到所述第一节点，并且在其栅极处耦合到所述第二节点； 第二 MOS晶体管，其在其源极或其漏极处耦合到所述第二节点，并且在其栅极处耦合到所述第一节点； 第三MOS晶体管，其大致并联耦合到所述第一 MOS晶体管； 第四MOS晶体管，其大致并联耦合到所述第二 MOS晶体管；以及平衡/不平衡变换器，其耦合到所述放大器并且耦合到所述第三MOS晶体管和所述第四MOS晶体管的栅极。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述PA还包括: 第一电容器，其接收来自所述ILVCO的输出； 第一电感器，其耦合到所述第一电容器； 第二电感器，其耦合到所述第一电感器； 第二电容器，其耦合到所述第二电感器； 第三电感器； 第五MOS晶体管，所述第五MOS晶体管在其栅极处耦合到所述第一电感器和所述第二电感器，并且所述第五MOS晶体管耦合到所述第三电感器； 第四电感器； 第五电感器； 第六MOS晶体管，所述第六MOS晶体管在其栅极处接收所述脉冲信号，并且所述第六MOS晶体管耦合在所 述第四电感器和所述第五电感器之间；以及第三电容器，其耦合在所述第三电感器和所述第五电感器之间。7.根据权利要求4所述的装置，其中所述放大器还包括第一放大器，并且其中所述倍增器还包括第一倍增器，并且其中每一个收发器的所述接收路径还包括: 低噪声放大器，即LNA，其耦合到所述辐射器； 第二倍增器，其耦合到所述第一放大器； 第二放大器，其耦合到第二倍增器； 混频器，其耦合到所述LNA和所述第二放大器；以及 第三放大器，其耦合到所述混频器。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述混频器还包括第一混频器，并且其中每一个收发器的所述接收路径还包括: 第二混频器，其耦合到所述第一放大器和所述第三放大器；以及 第四放大器，其耦合到所述第二混频器。9.根据权利要求4所述的装置，其中所述放大器还包括第一放大器，并且其中每一个收发器的所述发射路径还包括触发器，所述触发器接收所述脉冲信号并且耦合到所述第一放大器、所述ILVCO以及所述PA，并且其中所述倍增器还包括第一倍增器，并且其中每一个收发器的所述接收路径还包括: LNA，其耦合到所述辐射器； 第二放大器，其耦合到所述ILVCO ； 混频器，其耦合到所述LNA和所述第二放大器；以及 第三放大器，其耦合到所述混频器。10.根据权利要求1所述的装置，其中每一个移相器还包括: 第一输入端； 第二输入端； 第一电感器，其稱合到所述第一输入端； 第二电感器，其耦合到所述第二输入端；以及 多个移相器，其中每一个移相器包括: 第一 MOS晶体管，其在其漏极处耦合到所述第一输入端；第二 MOS晶体管，其在其漏极处耦合到所述第二输入端；以及第三MOS晶体管，其在其漏极处耦合到所述第一 MOS晶体管和所述第二 MOS晶体管的源极。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述倍增器还包括: 差分扼流圈； 整流交错器，其耦合到所述差分扼流圈；以及 VC0,其耦合到所述整流交错器。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述接收器电路还包括: 求和电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·P·金斯伯格，V·B·瑞塔拉，S·M·若马斯万迈，B·S·哈龙，E·赛奥克，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：
国别省市：