X波段移相器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、X波段移相器的設(shè)計(jì)與研究DesignresearchofXbphaseshifter學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)研究生：李勃指導(dǎo)教師：張世林教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一四年十二月摘要相控陣系統(tǒng)具有體積小、可靠性高、成本低廉、反應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、導(dǎo)彈以及通信等軍事和民用領(lǐng)域，移相器作為相控陣列TR組件的重要組成部分，其性能直接影響相控陣的系統(tǒng)性能，因此對(duì)于移相器的研究也得到業(yè)內(nèi)的青睞。在國(guó)外，移相器發(fā)展較早，技

2、術(shù)和工藝較國(guó)內(nèi)更加成熟，逐漸向MMIC類移相器和MEMS類移相器不斷發(fā)展，體積小和低成本成為研究的重點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)移相器的研究也更加重視，不斷涌出新型的研究成果。本課題設(shè)計(jì)出一款X波段的移相器，性能良好。本文首先對(duì)相控陣TR組件的背景以及核心技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，并且對(duì)無(wú)源開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行原理描述，為選用MOSFET開(kāi)關(guān)控制器件提供了有利依據(jù)。然后在此理論基礎(chǔ)上，分析了各種移相器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工作原理，對(duì)比了開(kāi)關(guān)線型移相器、加載線型移相器、反

3、射型移相器以及高低通型移相器。針對(duì)不同的移相單元模塊特點(diǎn)，分別選用不同的移相網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)小度數(shù)移相單元采用低通結(jié)構(gòu)；大度數(shù)移相單元采用高低通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用UMC0.18m1P6M工藝進(jìn)行仿真和版圖繪制以及流片，采用Cence軟件進(jìn)行級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)，電路包括6個(gè)移相單元模塊，分別是5.625、11.25、22.5、45、90、180，以5.625為步長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)64種移相狀態(tài)的變化，工作頻率在9.4GHz10.6GHz，在整個(gè)工作頻帶內(nèi)插入損