130 GHz CMOS有源矢量合成移相器

面向毫米波相控阵雷达系统应用，该文基于55 nm CMOS工艺设计了一款工作于130 GHz的有源矢量合成移相器。该电路包含宽带正交发生器、可变增益放大和矢量合成模块。为提升移相器相位分辨率和移相精度，该电路可变增益放大采用了具有高频宽带属性的共栅放大结构和具有高增益属性的含中和电容的共源共栅放大结构多级级联的形式。为避免移相器在矢量合成时由自身结构特点产生相位断裂而导致移相范围下降，该设计电路在矢量合成模块中融入了数控人工介质(DiCAD)结构。通过全波电磁仿真对所设计毫米波移相器进行验证，在125～135 GHz频率范围内，所设计移相器平均增益大于1 dB，移相器可由控制电压控制实现全360°范围内5.625°的相位步进，RMS相位误差小于4°，电路面积为1100 μm×600 μm，功耗33 mW。