《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設計應用 > 幅度校準功能的低附加相移數控衰減器
幅度校準功能的低附加相移數控衰減器
2023年電子技術應用第2期
李想
中國西南電子技術研究所, 四川 成都 610036
摘要: 提出了一種可用于Ka 波段相控陣系統的高精度低附加相移五位數控衰減器(Digital Controlled Attenuator,DCA)。該DCA采用了嵌入式開關的T型、簡化T型和Π型三種衰減結構設計基本衰減單元,實現了15.5 dB的衰減動態范圍和0.5 dB的最小衰減步進。幅度校準技術被用于信號通路中,可有效降低由工藝波動引起的衰減幅度誤差增大問題,增強了電路設計的魯棒性。同時,在T型和Π型衰減結構中采用電容補償技術提高其高頻衰減性能,實現低附加相移。基于65 nm CMOS工藝,對所提出的DCA進行了優化仿真、流片與測試驗證。芯片核心尺寸為500 µm×150 µm。測試結果表明:在25~35 GHz頻帶范圍內,參考態插入損耗為6.54~8.6 dB,32衰減態對應的輸入/輸出回波損耗優于-15 dB,幅度誤差RMS和相位誤差RMS分別為0.12~0.26 dB和1.02°~2.07°。
中圖分類號:TN402
文獻標志碼:A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.222955
中文引用格式: 李想. 幅度校準功能的低附加相移數控衰減器[J]. 電子技術應用,2023,49(2):26-31.
英文引用格式: Li Xiang. Low phase variation digital controlled attenuator with amplitude calibration function[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(2):26-31.
Low phase variation digital controlled attenuator with amplitude calibration function
Li Xiang
Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu 610036,China
Abstract: This paper presents a high accuracy and low phase variation 5-bit digital controlled attenuator (DCA) for Ka-band phased-array system applications. The DCA adopts three attenuation topologies of T-type, simplified T-type and Π-type topologies with embedded switches to design the basic attenuation cells, and realizes the attenuation dynamic range of 15.5 dB and the minimum attenuation step of 0.5 dB. Amplitude calibration technology is used in signal path, which can effectively reduce the increase of attenuation amplitude error caused by process fluctuation and enhance the robustness of circuit design. At the same time, capacitance compensation technology is used in T-type and Π-type attenuation topologies to improve their high-frequency attenuation performance and achieve low phase variation. Based on 65 nm CMOS process, the proposed DCA is optimization simulated, taped out, measured and verified. The core area of the chip is 500 µm×150 µm. The measurement results show that within frequency range of 25~35 GHz, the insertion loss of reference state is 6.54~8.6 dB, the input/output return loss corresponding to 32 attenuation states is better than -15 dB, and the amplitude error RMS and phase error RMS are 0.12~0.26 dB and 1.02~2.07o, respectively.
Key words : digital controlled attenuator;amplitude calibration;low amplitude error;low phase variation

0 引言

    目前,相控陣系統被廣泛應用于雷達、衛星通信以及遙測等領域。為了實現高速鏈路、靈活的信號覆蓋和抗干擾能力的結合,需要大量高性能的相控陣發射/接收(Transmit/Receive,T/R)前端模塊[1-2]。在相控陣T/R的每個單元中,幅度控制單元用于補償單元之間的增益變化從而實現天線波束旁瓣水平(Side Lobe Level, SLL)的降低[3]。為了實現SLL和波束零點的精確調整,需要高精度、大帶寬及小步進的幅度控制電路[4]

    衰減器和可變增益放大器[5](Variable-Gain Amplifiers,VGA)是實現幅度控制功能的兩種重要器件。相比于VGA,衰減器具有高線性度、大帶寬、大衰減范圍、低幅度誤差/附加相移以及零功耗等優勢,更適合于微波毫米波頻段相控陣系統應用。圖1所示為廣泛采用的幾種典型衰減器拓撲結構。分布式衰減器能提供較寬的帶寬和較低的插入損耗,但其占用電路面積較大且一般只能實現小于10~15 dB的衰減范圍[6-7]。開關選通式衰減器能實現較低的幅度/相位誤差,但由于大量的串聯開關造成損耗較大[8-9]。開關嵌入式T/Π型衰減器具有較低的損耗、大衰減范圍以及面積小等優點,滿足大規模相控陣T/R應用[10-13]。然而,開關嵌入式T/Π型衰減器依然存在著一些技術難點:(1)多級衰減單元級聯時,由于衰減單元對負載阻抗比較敏感以及工藝波動和高低溫變化,造成衰減幅度精確性降低;(2)不同衰減狀態時的附加相移變化較大,需特別補償;(3)由于晶體管和電路互聯布線的寄生電容影響,高頻(毫米波頻段)應用受到限制。




本文詳細內容請下載:http://www.xxav2194.com/resource/share/2000005164




作者信息:

李想

(中國西南電子技術研究所, 四川 成都  610036)




wd.jpg

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
主站蜘蛛池模板: 青青草国产青春综合久久| www.四虎影视| 欧美日一区二区三区| 又爽又黄又无遮挡网站| 日韩欧美一区二区三区免费看| 妞干网免费观看视频| 久久国产精品-国产精品| 欧美牲交VIDEOSSEXESO欧美 | 久久久噜噜噜久久网| 欧美孕妇乱大交xxxx| 免费女人18毛片a级毛片视频 | 黄色片视频国产| 在线成人a毛片免费播放| 中文乱码字字幕在线第5页| 日韩精品亚洲人成在线观看| 亚洲欧美日韩中文在线制服| 精品无码成人片一区二区98 | 中文字幕一级片| 日韩无套内射视频6| 亚洲成色www久久网站| 男女之间差差差| 噗呲噗呲捣出白沫蜜汁| 黄色a三级免费看| 国产精品成人va在线观看| AV片在线观看免费| 成人免费视频小说| 久久久噜久噜久久gif动图| 欧洲美熟女乱又伦av影片| 亚洲欧美日韩国产精品一区| 禁忌2电影在线观看完整版免费观看| 国产免费久久精品久久久| 1000部拍拍拍18免费网站| 国产麻豆成91| www国产亚洲精品久久久日本| 拍拍拍无挡视频免费观看1000| 久久精品私人影院免费看| 欧美午夜艳片欧美精品| 亚洲砖码砖专无区2023| 神马老子不卡视频在线| 又粗又大又猛又爽免费视频 | 观看国产色欲色欲色欲www|