设计应用

12~30 GHz高精度低附加相移数控衰减器设计

作者:张斌,秦战明,吴舒桐,张礼怿,杨俊浩,蒋颖丹
发布日期:2025-11-14
来源:电子技术应用

引言

相控阵系统因其波束指向精确度高、波束合成快以及其快速波束扫描能力被广泛应用于雷达和微波无线通信系统[1]。随着无线通信技术的飞速发展,高性能、低成本、高集成度相控阵组件的需求越来越迫切。作为相控阵收发组件的核心组成单元,数控衰减器的基本工作原理就是改变微波器件的控制电压来改变电路的工作状态,从而对信号进行精确的幅度控制。数控衰减器不仅可以补偿相控阵组件通道间的增益误差,还可以实现相控阵组件旁瓣抑制的功能[2-3]。数控衰减器作为无源类的衰减器,相比有源可变增益放大器(VGA),具有低功耗、可双向使用、高线性度、超宽带等优势,因此数控衰减器具有更广的应用范围[4]。

为了满足毫米波相控阵系统高性能、高精度的需求, 设计一款具有高精度、低损耗、低附加相移的高性能数控衰减器显得尤其重要。当今,射频/微波集成电路的设计工艺主要有GaAs、GaN、InP等Ⅲ/Ⅴ族化合物工艺、CMOS工艺、SiGeBiCMOS工艺、SOI工艺等。每款工艺都具有优势和不足之处。此次,采用GaAs 0.15 μm PHEMT工艺,设计了一款12~30 GHz的高精度五位数控衰减器,五个基本移相位分别为0.5 dB、1 dB、2 dB、4 dB和8 dB,通过控制五组开关管的栅极电压实现步进0.5 dB的32种调幅状态。


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作者信息:

张斌,秦战明,吴舒桐,张礼怿,杨俊浩,蒋颖丹

(中国电子科技集团第五十八研究所, 江苏 无锡 214035)


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