130 GHz CMOS有源矢量合成移相器

面向毫米波相控阵雷达系统应用,该文基于55?nm?CMOS工艺设计了一款工作于130?GHz的有源矢量(VM)合成移相器.该电路包含宽带正交发生器、可变增益放大和矢量合成模块.为提升移相器相位分辨率和移相精度,该电路可变增益放大采用了具有高频宽带属性的共栅放大结构和具有高增益属性的含中和电容的共源共栅放大结构多级级联的...     

Ka 波段 CMOS 有源矢量合成移相器

本文基于 65 nm 硅基互补金属氧化物半导体工艺设计了一款 Ka 波段有源矢量合成移相器。 该电路由正交耦合器、单端转差分信号的巴伦、可变增益放大器、信号合成网络组成。 基于集总 LC 等效模型的正交发生器能够实现紧凑尺寸并获得高精度正交信号;可变增益放大器采用数字控制的共源共栅架构,能够实现精准的幅度调节,并提高输入输出之间的隔离度。 实测结果表明,该移相器可在 25 GHz ~ 32 GHz 频带范围内实现 360°移相,相位步进 5. 625°,均方根(RMS)相位误差小于 3°,寄生调幅 RMS 小于 1 dB,电路面积为 800 μm×400 μm,功耗 11 mW。     

一种5~20 GHz超宽带移相器

基于SMIC 40 nm CMOS工艺设计了一款工作频率覆盖5 ~20 GHz的超宽带6位移相器。该移相器采用矢量合成结构,核心电路包括输入巴伦、正交信号发生器、矢量合成器和数模转换电路。正交信号发生器采用三级多相滤波结构,拓展了带宽。采用低误差和电流阵列控制结构的矢量合成器,实现了高的移相精度。后仿真结果表明,该移相器输入和输出回波损耗分别小于8.85 dB和10.12 dB,RMS相位误差小于1.52°,RMS增益误差小于0.17 dB。在2.5 V电源电压下功耗为43.50 mW。芯片面积为1.06 mm×0.80 mm。     

一种采用新型矢量合成方法的9~12G 5bit有源本振移相器

本文提出了一种采用新型矢量合成方法的应用于9~12G的5bit有源本振移相器。提出的新型矢量合成方法降低了对可变增益放大器的精度要求,从而可变增益功能可以通过开关控制一组输入管来实现而不必通过改变输入管的偏置电流,所以避免了存在于正交矢量合成移相器中的线性度波动和漏源电压波动的问题,可以降低应用于本振移相时移相器的误差。本文提出的移相器采用TSMC 0.13um CMOS工艺设计并流片。测试结果表明该移相器能够实现5bit的移相精度。在9~12G范围内,32中移相状态下的平均转换增益为-0.5~7dB。均方根增益误差和均方根相位误差的最大值分别为0.8dB和4度。在1.2V的电源电压下消耗的直流电流为27.7mA.     

Ku波段连续可变的相位/幅度控制组件

本文描述能连续可调相位和幅度控制的Ku波段微带移相器。三级双栅场效应晶体管放大器提供了可变的幅度矢量,那些可变的幅度矢量由120°角分开并且通过正交耦合器电路相加。该移相器提供360°相移,具有大于20分贝的幅度加权能力。     

增益可调宽带CMOS低噪声放大器设计

设计了一种应用于超宽带系统中的可变增益宽带低噪声放大器。电路中采用了二阶巴特沃斯滤波器作为输入和输出匹配电路;采用了两级共源共栅结构实现电路的放大,并通过控制第二级的电流,实现了在宽频带范围内增益连续可调;采用了多栅管(MGTR),提高了电路的线性度;设计基于SMIC 0.18μm CMOS工艺。仿真结果显示,在频带3~5 GHz的范围内最高增益17 dB,增益波动小于1.8 dB,输入和输出端口反射系数分别小于-10 dB和-14 dB,噪声系数nf小于3.5 dB,当控制电压Vctrl=1.4 V时,IIP3约为2 dBm,电路功耗为16 mW。     

基于InP基HEMTs的W波段高增益低噪声放大MMIC（英文）

基于自主研发的InP基高电子迁移率晶体管工艺设计并制作了一款W波段单级低噪声放大单片毫米波集成电路.共源共栅拓扑结构和共面波导工艺保证了该低噪声放大器紧凑的面积和高的增益,其芯片面积为900μm×975μm,84~100 GHz频率范围内增益大于10 dB,95 GHz处小信号增益达到最大值为15.2dB.根据调查对比,该单级放大电路芯片具有最高的单级增益和相对高的增益面积比.另外,该放大电路芯片在87.5 GHz处噪声系数为4.3 dB,88.8 GHz处饱和输出功率为8.03 dBm.该低噪声放大器芯片的成功研制对于构建一个W波段信号接收前端具有重要的借鉴意义.     

基于数字修调技术的宽带高增益运算放大器

设计了一种基于数字修调技术的宽带高增益运算放大器,介绍了宽带高增益放大器在高速跟踪保持电路中的应用.该运算放大器采用两级放大电路-共源共基和共源共栅结构实现.基于0.35 μm BiCMOS工艺仿真验证,运放开环增益大于60 dB,单位增益带宽大于2.1 GHz,输出摆幅可达1.5 V.     

宽带毫米波矢量调制器MMIC 设计

矢量调制器由于在毫米波频段内具有的多级幅度和360^o相位控制的特点,在毫米波直接载波调制和相控阵雷达系统应用中具有十分重要的作用。文中采用平衡式矢量调制器结构,对影响该调制器宽带平衡响应的关键参数进行了分析。通过研究Lange 耦合器的耦合系数和均效应管开关管的尺寸对宽带平衡性能的影响,提出了一种宽带矢量调制器的设计方法。基于该设计方法,采用单片电路的实现方式,利用商用砷化镓70 nm mHEMT 工艺设计了一款工作在40 GHz ~80 GHz 的宽带毫米波矢量调制器微波单片集成电路。结果表明:在整个40 GHz 的带宽范围内,所设计的矢量调制器具有优于正负4^o的相位偏差和优于正负0. 4 dB 的幅度偏差。     

基于开口谐振环的毫米波差分移相器设计

该文提出了一种工作于30～32 GHz的毫米波差分移相器,其尺寸为30 mm×18 mm×0.127 mm。该移相器以微带线为基础进行设计,由中心圆环及一对开口谐振环(SRR)共同组成。通过改变中心圆环的半径大小实现在工作频段内的S参数优化。以参考线的输出相位为基准,通过改变开口谐振环半径依次实现22.5°、45°、90°的差分移相。结果表明,在所设计的频段内,该移相器的回波损耗小于-10 dB,插入损耗小于1.4 dB,仿真最大移相误差小于5°。该移相器结构简单,便于制造。通过实物样品测试,验证了其仿真结果的可靠性。