一种中功率低附加调幅多功能芯片的制作方法

本发明属于相控阵前端芯片，具体涉及一种中功率低附加调幅多功能芯片。

背景技术：

1、相控阵体制的天线系统中，幅相多功能芯片是进行波束赋形的重要元器件，具备功率分配、接收与发射通道切换、数控移相、数控衰减、射频信号放大等功能。常规的多功能芯片功率输出能力不足、还需要额外的中等功率芯片搭配使用，移相处理时引入的附加调幅较大，会造成天线旁瓣性能恶化，制约着相控阵天线的高性能、高集成发展。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种中功率低附加调幅多功能芯片，能够输出中等功率信号，降低移相附加调幅参数，提升相控阵天线集成度，优化天线旁瓣性能。

2、为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种中功率低附加调幅多功能芯片，所述芯片包括1分2功率分配器和两个收发通道，每个收发通道包括中功率发射放大器单元、收发开关单元、数控低附加调幅移相器单元、数控衰减器单元、中功率接收放大器单元；

3、其中，收发开关单元用于切换所述芯片的接收与发射状态，数控低附加调幅移相器单元用于实现收发通道的相位控制，数控衰减器单元用于实现接收通道的幅度控制，中功率接收放大器单元用于实现接收通道的信号放大，中功率发射放大器单元用于实现发射通道的信号放大；

4、数控衰减器单元的输入端口是所述芯片的接收信号输入端，数控衰减器单元的输出端口与中功率接收放大器单元的输入端口相连接，中功率接收放大器单元的输出端口与收发开关单元的接收端口相连接，收发开关单元的公共端口与数控低附加调幅移相器单元的第一端口相连接，收发开关单元的发射端口与中功率发射放大器单元的输入端口相连接，中功率发射放大器单元的输出端口是所述芯片的发射信号输出端；

5、1分2功率分配器的第一端口是所述芯片的公共端口，第二端口与第三端口分别与两个收发通道的数控低附加调幅移相器单元的第二端口相连接。

6、优选地，数控低附加调幅移相器单元包括依次相连的45度移相器单元、22.5度移相器单元、90度移相器单元、11.25度移相器单元、5.625度移相器单元、180度移相器单元以及第一驱动器单元，所述45度移相器单元、22.5度移相器单元、90度移相器单元、11.25度移相器单元、5.625度移相器单元、180度移相器单元的控制端口均与第一驱动器单元的输出端口相连；

7、45度移相器单元、90度移相器单元、180度移相器单元采用开关高低通滤波器结构，22.5度移相器单元、11.25度移相器单元、5.625度移相器单元采用t型结构。

8、优选地，45度移相器单元、90度移相器单元、180度移相器单元为低附加调幅数控移相器，所述低附加调幅数控移相器包括射频输入端口、射频输出端口、第一控制端口、第二控制端口、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感、第三电感；

9、所述第一晶体管的第一端口与第二晶体管的第一端口、第七晶体管的第一端口、第八晶体管的第一端口、第一控制端口相连，第一晶体管的第二端口与第三晶体管的第二端口、第一电阻的第一端口相连，第一晶体管的第三端口与第五晶体管的第三端口、射频输入端口相连，第二晶体管的第二端口与第四晶体管的第二端口、第二电阻的第一端口相连，第二晶体管的第三端口与第六晶体管的第三端口、射频输出端口相连，第三晶体管的第一端口与第四晶体管的第一端口、第五晶体管的第一端口、第六晶体管的第一端口、第二控制端口相连，第三晶体管的第三端口接地，第四晶体管的第三端口接地，第五晶体管的第二端口与第七晶体管的第二端口、第二电感的第一端口相连，第六晶体管晶体管的第二端口与第八晶体管的第二端口、第三电感的第一端口相连，第七晶体管的第三端口接地，第八晶体管的第三端口接地，第一电阻的第二端口与第一电容的第一端口相连，第二电容的第二端口与第二电容的第一端口相连，第一电容的第二端口与第二电容的第二端口、第一电感的第一端口相连，第一电容的第二端口接地，第三电容的第一端口与第二电感的第二端口、第三电感的第二端口相连，第三电容的第二端口接地。

10、优选地，数控衰减器单元包括依次相连的4db衰减器单元、0.25db衰减器单元、2db衰减器单元、1db衰减器单元、0.5db衰减器单元、8db衰减器单元以及第二驱动器单元，所述4db衰减器单元、0.25db衰减器单元、2db衰减器单元、1db衰减器单元、0.5db衰减器单元、8db衰减器单元的控制端口均与第二驱动器单元的输出端口相连；

11、0.25db衰减器单元、0.5db衰减器单元、1db衰减器单元、2db衰减器单元采用变形后的t型结构以实现较小衰减值，4db衰减器单元、8db衰减器单元采用t型结构以实现较大衰减值。

12、优选地，所述收发开关单元包括公共端口、第三控制端口、第四控制端口、第五控制端口、第六控制端口、发射端口、接收端口、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管、第十七晶体管、第十八晶体管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻；

13、所述第九晶体管的第一端口与第三电阻的第一端口相连，第九晶体管的第二端口与第十晶体管的第二端口、公共端口相连，第九晶体管的第三端口与第十一晶体管的第二端口、第十二晶体管的第二端口、第十五晶体管的第二端口、第十六晶体管的第二端口相连，第十晶体管的第一端口与第四电阻的第二端口相连，第十晶体管的第三端口与第十三晶体管的第二端口、第十四晶体管的第二端口、发射端口相连，第十一晶体管的第一端口与第五电阻的第一端口相连、第十一晶体管的第三端口接地，第十二晶体管的第一端口与第六电阻的第一端口相连、第十二晶体管的第三端口接地，第十三晶体管的第一端口与第七电阻的第一端口相连、第十三晶体管的第三端口接地，第十四晶体管的第一端口与第八电阻的第一端口相连、第十四晶体管的第三端口接地，第十五晶体管的第一端口与第九电阻的第一端口相连，第十五晶体管的第三端口与第十八晶体管的第二端口、接收端口相连，第十六晶体管的第一端口与第十电阻的第一端口相连，第十六晶体管的第三端口与第十七晶体管的第二端口、第十三电阻的第一端口相连，第十七晶体管的第一端口与第十一电阻的第一端口相连，第十七晶体管的第三端口与第十三电阻的第二端口相连并接地，第十八晶体管的第一端口与第十二电阻的第一端口相连，第十八晶体管的第三端口接地，第三电阻的第二端口与第七电阻的第二端口、第八电阻的第二端口、第三控制端口相连，第四电阻的第二端口与第五电阻的第二端口、第六电阻的第二端口、第四控制端口相连，第九电阻的第二端口与第十一电阻的第二端口、第五控制端口相连，第十电阻的第二端口与第十二电阻的第二端口、第六控制端口相连。

14、优选地，所述中功率发射放大器单元采用共源共栅放大器和共源放大器级联放大结构；

15、所述共源共栅放大器包括pvt补偿偏置电路，pvt补偿偏置电路与共源共栅放大器的栅压端口相连，为共源共栅放大器提供偏置电压；

16、共源共栅放大器的电源端口与共源放大器的电源端口相连，共源共栅放大器的输入端口是中功率发射放大器单元的输入端口，共源共栅放大器的输出端口与共源放大器的输入端口相连，共源放大器的输出端口是中功率发射放大器单元的输出端口。

17、优选地，所述中功率接收放大器单元采用自偏置共源放大结构，包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第四电感、第五电感、第六电感、第七电感、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十九晶体管；

18、所述第四电容的第一端口与数控衰减器单元的第二端口相连，第四电容的第二端口与第四电感的第一端口、第十四电阻的第一端口、第五电容的第一端口相连，第四电感的第二端口接地，第十四电阻的第二端口与第五电容的第二端口、第十六电阻的第一端口、第十九晶体管的第一端口相连，第十六电阻的第二端口与第七电容的第一端口相连，第十九晶体管的第二端口与第六电容的第一端口、第十五电阻的第一端口相连，第六电容的第二端口与第十五电阻的第二端口相连并接地，第十九晶体管的第三端口与第五电感的第一端口相连，第五电感的第二端口与第七电容的第二端口、第六电感的第一端口、第七电感的第一端口相连，第六电感的第二端口与电源端口相连，第七电感的第二端口与第八电容的第一端口相连，第八电容的第二端口与第九电容的第一端口、输出端口相连，第九电容的第二端口接地。

19、本发明上述方面的中功率低附加调幅多功能芯片可以输出中等功率信号，降低移相附加调幅参数，提升相控阵天线集成度，优化天线旁瓣性能。