X波段移相器的設計與研究.pdf

1、X波段移相器的設計與研究DesignresearchofXbphaseshifter學科專業(yè)：微電子學與固體電子學研究生：李勃指導教師：張世林教授天津大學電子信息工程學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、反應速度快等優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛應用于雷達、導彈以及通信等軍事和民用領域，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，因此對于移相器的研究也得到業(yè)內的青睞。在國外，移相器發(fā)展較早，技

2、術和工藝較國內更加成熟，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。近年來，國內對移相器的研究也更加重視，不斷涌出新型的研究成果。本課題設計出一款X波段的移相器，性能良好。本文首先對相控陣TR組件的背景以及核心技術進行簡單闡述，并且對無源開關器件進行原理描述，為選用MOSFET開關控制器件提供了有利依據(jù)。然后在此理論基礎上，分析了各種移相器結構的特點和工作原理，對比了開關線型移相器、加載線型移相器、反

3、射型移相器以及高低通型移相器。針對不同的移相單元模塊特點，分別選用不同的移相網(wǎng)絡拓撲結構小度數(shù)移相單元采用低通結構；大度數(shù)移相單元采用高低通網(wǎng)絡結構。本設計采用UMC0.18m1P6M工藝進行仿真和版圖繪制以及流片，采用Cence軟件進行級聯(lián)設計，電路包括6個移相單元模塊，分別是5.625、11.25、22.5、45、90、180，以5.625為步長，實現(xiàn)64種移相狀態(tài)的變化，工作頻率在9.4GHz10.6GHz，在整個工作頻帶內插入損