基于单边带时间调制的CMOS有源移相器设计

摘要：

为满足低成本相控阵对高精度波束扫描的需求,提出了一种基于单边带时间调制(single-sideband time-modulation,STM)的CMOS有源移相器.基于Global Foundries 0.13μm CMOS工艺,设计了双相调制单元用于I路和Q路的0°/180°移相,以抑制时间调制所产生的基频和偶次边带;设计了矢量合成与复用放大单元,在不增加功耗的前提下提高了整个电路增益;设计了偏置与时序控制单元,通过对I路和Q路增益的时序控制,实现了STM.仿真结果表明:本设计在1.8 V电源电压下的功耗为15.8 mW,在3-dB带宽(13.2～20.7 GHz)内的增益为?3±1.5 dB;在10～25 GHz频段内,实现了小于0.1°的移相偏差均方根(root mean square,RMS)和小于0.02 dB的增益偏差RMS,相位分辨率达10 bit以上;最大无用边带(?7次边带)的功率抑制比为16.7 dBc.该有源移相器具有低成本、低功耗、低相位偏差、低幅度偏差和低插入损耗等性能,为时间调制阵列提供了一种新颖的单元结构.

关键词：相控阵、单边带时间调制(STM)、CMOS、有源、移相器

所属期刊栏目：37

分类号：TN432(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家自然科学基金;微波毫米波单片集成;模块电路重点实验室基金

在线出版日期：2023-02-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：962-968