一种可变增益宽带移相器的制作方法

本发明涉及微波与毫米波太赫兹集成电路领域，尤其涉及一种可变增益宽带移相器。

背景技术：

毫米波相控阵技术具有大规模阵列集成、波束扫描快速灵活且可控、空间分辨率精确等各种优点，已被广泛应用于军事雷达领域和智能驾驶中的车载雷达领域，也即将应用于5g、6g通信领域。幅相控制模块作为相控阵技术中最关键的电路，其性能决定了相控阵系统的波束扫描精度、波束扫描范围等性能指标。在幅相控制模块中，移相器为相控阵系统提供精确的相位控制；衰减器或者增益控制器为补偿移相器的相位变化而带来的增益误差，也为了调整信号幅度获取更好的波束宽度和旁瓣电平。

传统的相控阵幅相控制模块中，移相器和衰减器是两个独立的模块电路，通常需要占用较大的芯片面积。传统的数控移相器中的各个移相单元直接相连接，移相单元之间的相互干扰较大，设计和优化难度高，难以在较宽的频率范围内实现较高的移相精度。而且，在毫米波频率，无源器件的损耗较大，无源的移相器和衰减器会对相控阵系统中放大器的增益提出极高的要求，也会增大系统的静态功耗。

技术实现要素：

基于上述需求，同时为了克服传统数控移相器结构的缺陷，提出一种可变增益宽带移相器，用一个电路实现相位控制和增益控制两种功能，同时在宽带频率范围内提高移相精度。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种可变增益宽带移相器，包括5位相位控制单元和4位增益控制单元，所述相位控制单元用于实现步进为11.25°的精确相位控制，所述增益控制单元用于实现步进为0.5db的增益控制。

其中，所述相位控制单元和所述增益控制单元均采用数字控制的电路结构。

其中，所述相位控制单元和所述增益控制单元以间隔插空的结构横向分布，用增益控制单元隔离了不同的相位控制单元，使其移相量和幅度平衡度几乎不受其他移相单元的影响，从而提高移相器的移相精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，

(1)多功能。一个模块电路可以实现相位控制和增益控制两个功能；

(2)移相精度高，工作频率范围宽。增益控制单元提高了移相单元之间的隔离度，从而使得移相单元之间影响较小，可以在宽带内实现较好的相位控制，即提高了移相精度。

附图说明

图1是

本技术：
可变增益宽带移相器结构示意图。

图2是本申请可变增益宽带移相器实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供了一种可变增益宽带移相器，可变增益宽带移相器包括5位相位控制单元和4位增益控制单元。所述相位控制单元用于实现步进为11.25°的精确相位控制，所述增益控制单元用于实现步进为0.5db的增益控制。

其中，所述相位控制单元和所述增益控制单元均采用数字控制的电路结构。

其中，所述相位控制单元和所述增益控制单元以间隔插空的结构横向分布，用增益控制单元隔离了不同的相位控制单元，使其移相量和幅度平衡度几乎不受其他移相单元的影响，从而提高移相器的移相精度。

所述相位控制单元和增益控制单元的排布顺序，对电路的性能有一定的影响。在如图2的本实施例中，输入端信号依次接入180°移相单元和90°移相单元，随后依次连接4db增益控制单元、22.5°移相单元、2db增益控制单元、11.25°移相单元、1db增益控制单元、45°移相单元和0.5db增益控制单元。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种可变增益宽带移相器，其特征在于，包括5位相位控制单元和4位增益控制单元，所述相位控制单元用于实现步进为11.25°的精确相位控制，所述增益控制单元用于实现步进为0.5db的增益控制。

2.根据权利要求1所述的一种可变增益宽带移相器，其特征在于，所述相位控制单元和所述增益控制单元均采用数字控制的电路结构。

3.根据权利要求1所述的一种可变增益宽带移相器，其特征在于，所述相位控制单元和所述增益控制单元以间隔插空的结构横向分布，用增益控制单元隔离了不同的相位控制单元，使其移相量和幅度平衡度几乎不受其他移相单元的影响，从而提高移相器的移相精度。

技术总结
本发明公开了一种可变增益宽带移相器，包括5位相位控制单元和4位增益控制单元，所述相位控制单元用于实现步进为11.25°的精确相位控制，所述增益控制单元用于实现步进为0.5dB的增益控制。本发明的有益效果为，(1)多功能。一个模块电路可以实现相位控制和增益控制两个功能；(2)移相精度高，工作频率范围宽。增益控制单元提高了移相单元之间的隔离度，从而使得移相单元之间影响较小，可以在宽带内实现较好的相位控制，即提高了移相精度。

技术研发人员：刘兵;马凯学;孟凡易;傅海鹏
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2019.09.27
技术公布日：2021.03.30