0.3～3.0GHz超宽带高精度数控移相器的设计

基于0.15μm GaAs赝高电子迁移率晶体管（pHEMT）工艺,研制了一款应用于相控阵系统的集成数字驱动器的0.3～3.0 GHz高精度6 bit数控移相器芯片,通过级联6个不同移相单元可实现最小步进为5.625°的0°～360°移相范围。5.625°、11.25°、22.5°移相单元采用开关切换单阶磁耦合全通网络结构,45°移相单元采用开关切换电容补偿单阶磁耦合全通网络结构,90°、180°采用开关切换高通补偿两阶磁耦合全通网络结构。在片测试结果表明：在0.3～3.0 GHz频段内,数控移相器芯片64态移相均方根误差小于3°,插入损耗小于18 dB,全态移相附加调幅小于±1 dB,输入输出驻波小于1.9,静态功耗为3 mA@-5 V。芯片版图面积为5.00 mm×3.45 mm。     

毫米波数控移相器的设计与制作

移相器是毫米波相控阵雷达收发系统重要电路,基于安捷伦IC-CAP软件及砷化镓原片工艺线,研究了砷化镓毫米波开关器件测试、建模技术及其应用。采用0.15μm GaAs PHEMT工艺成功制作了一款Ka波段5位数控移相器MMIC,对毫米波数控移相器MMIC集成电路的设计、制作过程进行了阐述,并给出了测试结果。电路设计采用了开关滤波拓扑结构,运用微波探针在片测试系统对芯片进行了实测,在34~36 GHz范围内获得了优异的电性能。给出了移相器的测试曲线,32态均方根移相误差(RMS)5°,插入损耗典型值8 dB,输入/输出电压驻波比系数典型值2,芯片尺寸为2.5 mm×1.5 mm×0.1 mm。     

一种高精度宽带幅相控制多功能MMIC

利用0.15μm GaAs E/D PHEMT工艺研制了一款C-X波段多功能MMIC芯片,集成了2个驱动放大器、1个6位数控移相器、1个6位数控衰减器、4个单刀双掷开关、数字驱动器、均衡器和增益调节电路。其中移相器基于新颖的"非折叠式"兰格耦合器、改进的反射型负载,具有移相精度高、插入损耗小等优点,并内部集成对应的数字逻辑驱动电路,简化使用。多功能芯片测试结果表明:工作频带内移相误差均方根值(RMS)在发射和接收模式下均小于3°,所有移相态增益变化RMS小于0.3dB;衰减误差RMS小于0.5dB,附加调相从-4°~+6°。发射支路增益大于4dB,输出P1dB大于12dBm;接收支路增益大于3dB,输出P1dB大于10dBm。     

基于加载线型Ka频段的五位数字移相器

数字移相器广泛应用于相控阵雷达中,本文采用一前一后加载支线的方法设计了 11.25°,22.5°和45°移相单元,以3 dB支线耦合器的形式设计90°和180°移相单元,在Ka频段研制出五位数字移相器。该移相器在30 GHz~31 GHz工作频带内,各移相单元实测相移误差最大为6.5°,最小为0.2°;插入损耗最大为11.8 dB,最小为8.6 dB;输入驻波比小于2,整个电路尺寸为110 mm×55 mm×25 mm。     

17～21 GHz 6 bit高精度数字移相器的设计

采用0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）工艺,研制了一款17～21 GHz 6 bit高精度数字移相器。该移相器5.625°移相单元采用嵌入式LC拓扑结构,11.25°和22.5°移相单元采用嵌入式全通网络拓扑结构,45°、90°和180°移相单元采用开关选择型多阶高、低通网络拓扑结构;驱动单元采用直接耦合场效应晶体管逻辑（DCFL）结构。测试结果表明,在17～21 GHz工作频率内,该移相器插入损耗的绝对值小于8.5 d B,均方根相位误差（RMS）值小于1.8°,移相寄生调幅在-0.8 d B和0.6 d B之间,电压驻波比（VSWR）小于1.5。     

E/D GaAs PHEMT多功能MMIC设计

基于E/D GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺研制了Ku波段多功能MMIC芯片。该MMIC集成了数字驱动器和微波电路,内含6bit数控移相器、6bit数控衰减器、3个低噪声放大器、4个数控单刀双掷开关、多个TTL数字驱动器。其中两个低噪声放大器采用了电流复用技术,总直流功耗小于275mW,实现了节能。测试结果表明:发射支路增益大于2dB,输出P1dB大于9dBm;接收支路增益大于10dB,输出P1dB大于7dBm,噪声系数小于8dB。相对移相误差均方根值(RMS)在发射和接收模式下均小于6°,附加调幅小于1.5dB;衰减误差RMS小于0.7dB,附加调相小于4°。     

三菱电机开发的宽带移相器(APAA)

据《信学技报》(日)2010年109-361期报道,日本三菱电机开发了All-Pass/BPF切换型MMIC移相器。该MMIC移相器工作于C波段,具有45°移相量,芯片尺寸为0.8 mm×0.6 mm。在4～8 GHz的带宽状态下,获得了插损在1.9 dB以下,反射损耗在14.8 dB以上,移相量47°±3.8°的良好特性。     

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形式.为避免移相器在矢量合成时由自身结构特点产生相位断裂而导致移相范围下降,该设计电路在矢量合成模块中融入了数控人工介质(DiCAD)结构.通过全波电磁仿真对所设计毫米波移相器进行验证,在125～135?GHz频率范围内,所设计移相器平均增益大于1?dB,移相器可由控制电压控制实现全360°范围内5.625°的相位步进,RMS相位误差小于4°,电路面积为1100?mm×600?mm,功耗33?mW.     

单片集成X波段四位移相器

具有22.5°、45°、90°和180°相移的x波段GaAs无源单片移相器采用了FET(场效应晶体管)开关。把这四位相移单元串联起来,一种插入损耗为5.1±0.6dB的四位数字移相器就在一块6.4×7.9×0.1mm的基片上实现了。     

一种新颖的多倍频程180°GaAs MMIC数字移相器

数字移相器在许多电子系统和电子设备中得到广泛应用 ,南京电子器件研究所最近研究出一种新颖的多倍频程 1 80°Ga As MMIC数字移相器 ,初步获得了优异性能。这种数字移相器采用了新颖的宽带移相电路拓扑 ,运用了独到的 CAD优化技巧和独特的 Ga As MMIC工艺制造技术 ,并借助于南京电子器件研究所 76 mm Ga As MMIC工艺线电路模型参数提取系统和计算机电路模型参数拟合技术 ,设计制造了 1 80°Ga As MMIC数字移相器 ,在微波探针测试系统中 ,测得其主要电性能为 :在 4～ 2 0 GHz频率范围内 ,相移精度≤ 1 80± 5°;两态插入损耗…     

几何位相非线性变化的实验研究

本文报道了Pancharatnam位相非线性变化的实验研究，实验结果与理论预言符合得很好。Pancharatnam位相的这种非线性可能在光开关中得到应用。     

DRFM相位校正技术研究

DRFM复制信号的相位不连续会破坏输出信号的相干性，影响干扰效果。将信号取样的起始和终止相位之差记录下来，并在信号复制时进行相位补偿的新技术，可以消除复制信号首尾相位差，并简化电路。3比特相位DRFM中相位校正的精度优于π／4。     

基于线性移相误差的[WT《A》]N步移相算法

移相误差是影响移相干涉术测量精度的主要来源,针对移相器的线性移相误差,文中提出一种新型的移相干涉术算法-N步移相算法。该算法通过最小二乘法估计出移相器做等步移相时的实际移相相位,利用上述估计值代入相位计算公式获得被测物体的相位分布。同时对该算法进行仿真研究,其结果表明,算法能准确地估计移相相位,获得被测物体的精确相位分布,并可实现λ/100的高精度测量,且在测量精度上明显优于其他算法。     

提高相位干涉仪测向精度与改善测角范围的探讨

简单介绍单基线相位干涉仪测向的基本原理，针对其测向范围与测向精度的矛盾，利用多基线相位干涉仪即可解决这一矛盾，既能增大测向范围，又可以达到高的测向精度，关键在于如何解相位模糊问题，文章给出一种解模糊的方法。     

和差两路相位不平衡性探讨

对和差两路相位的形成、影响相位不平衡性因素进行详细的分析，并在此基础上，提出减小和差两路相位差的方法。     

一种改进的射频相位校准方法

根据微差变频移相原理,提出了一种射频相位校准的新方法.该新方法采用固定电长度,微小改变信号频率实现移相的新途径对射频相位进行校准.理论分析和实测结果证明,此新方法能提高射频相位的校准准确度,在实际工作中有一定的实用性.     

基于相位测量法测量透射式相位光栅的表面形貌

建立了一套基于马赫-曾德尔干涉仪的测量系统,获得了透射式相位光栅的相位信息并推算出光栅的表面形貌。给出了相位测量法的基本原理,运用傅里叶变换法和相位解包裹技术,对实验系统采集的干涉图的相位信息进行处理并计算出光栅的高度、周期和底角等结构参数。结果表明,该测量方法和系统能够精确地测量光学相位元件的表面形貌,具有较高的实用价值。     

卫星通信地球站终端设备锁相源相位噪声分配方法

提出一种单路单载波卫星通信地球站终端设备中各锁相源相位噪声的分配方法，并联系地球站终端设备的研制任务给出一个实例。     

Frequency Independent Nonlinear Feedforward Phase Estimator

The major focus of this work deals with fast and efficient phase estimation in an additive white Gaussian noise environment, where the received signal is a function of both phase and frequency error (, ). The paper proposes a modified version of the Viterbi and Viterbi phase estimator, and compares this modified version with the original. The comparison is performed in terms of two criteria – estimator variance and phase ambiguity resolution. Results suggest that the new estimator has a lower variance than the original technique when a frequency error is present. In addition, when the frequency is perfectly synchronized, the two estimators yield similar performances at moderate to high levels of signal-to-noise ratios. Phase ambiguity resolution by unique word preambles is also investigated. Although the new estimator requires additional processing to resolve ambiguity, its probability of resolution error is shown to be almost the same as for the V & V estimator.     

鉴相方法的分析与比较

简要介绍了干涉仪测向中模拟和数字两种相位差测量方法,重点对这两种方法的测向误差进行了分析,最后对鉴相方法进行了比较。