本發(fā)明涉及射頻集成，特別涉及一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路。

背景技術(shù)：

1、調(diào)幅調(diào)相電路廣泛的應(yīng)用于相控陣系統(tǒng)中實現(xiàn)波束賦形功能，傳統(tǒng)的調(diào)幅調(diào)相器往往通過獨立的衰減器或可變增益放大器和移相器合并在一起，通過一個可變增益的矢量調(diào)制型移相器實現(xiàn)調(diào)幅調(diào)相功能。然而受限于傳統(tǒng)正交產(chǎn)生電路的有限帶寬和傳統(tǒng)調(diào)幅調(diào)相電路內(nèi)部模塊的匹配帶寬的限制，此種電路則難以實現(xiàn)寬帶調(diào)幅調(diào)相功能。

2、如圖6所示為現(xiàn)有的調(diào)幅調(diào)相電路，輸入信號p1首先通過iq正交發(fā)生器生成兩組iq信號，實現(xiàn)90度相位差，然后i路信號和q路信號通過不同調(diào)幅單元實現(xiàn)輸出幅度的不同，最后通過功率合成器將i路信號和q路信號合成輸出信號p2，實現(xiàn)調(diào)幅調(diào)相的功能。但該現(xiàn)有技術(shù)中，不同無源模塊之間需要實現(xiàn)特征阻抗的匹配才能使得調(diào)幅調(diào)相電路的正常工作。同時，iq正交發(fā)生器也需要在工作帶寬內(nèi)保證足夠精度的90度相位差才能使得調(diào)幅調(diào)相電路有足夠的調(diào)節(jié)精度?？紤]到傳統(tǒng)調(diào)幅調(diào)相電路為無源器件，所以其難以在寬帶內(nèi)產(chǎn)生足夠的正交信號；同時傳統(tǒng)調(diào)幅調(diào)相電路前后級之間需要良好的阻抗匹配特性，這也使其無法用于寬帶頻段。此外，傳統(tǒng)的iq正交發(fā)生器在寬帶工作時往往需要多級才能實現(xiàn)，這就意味著需要占據(jù)較大的面積和造成較高的損耗。并且為了實現(xiàn)足夠的調(diào)幅調(diào)相精度，調(diào)幅電路部分需要多級調(diào)幅電路級聯(lián)，這也會加劇電路損耗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于保證寬帶內(nèi)調(diào)幅調(diào)相功能，且降低電路損耗，提供一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，包括輸入緩沖器、單級cml動態(tài)正交二分頻器、q路電感補(bǔ)償源跟隨器、i路電感補(bǔ)償源跟隨器、q路單級低損耗調(diào)幅衰減器、i路單級低損耗調(diào)幅衰減器、q路電感補(bǔ)償共柵極放大器、i路電感補(bǔ)償共柵極放大器；

4、所述輸入緩沖器接入輸入信號，輸入緩沖器的輸出端與單級cml動態(tài)正交二分頻器的輸入端連接，單級cml動態(tài)正交二分頻器的輸出端分別與q路電感補(bǔ)償源跟隨器的輸入端、i路電感補(bǔ)償源跟隨器的輸入端連接；q路電感補(bǔ)償源跟隨器、q路單級低損耗調(diào)幅衰減器、q路電感補(bǔ)償共柵極放大器依次連接，i路電感補(bǔ)償源跟隨器、i路單級低損耗調(diào)幅衰減器、i路電感補(bǔ)償共柵極放大器依次連接；q路電感補(bǔ)償共柵極放大器和i路電感補(bǔ)償共柵極放大器共同輸出信號outp和outn。

5、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的寬帶調(diào)幅調(diào)相電路中的iq正交發(fā)生器由單級cml動態(tài)正交二分頻器實現(xiàn)，保證了正交信號產(chǎn)生的足夠帶寬，也保證了電路較為緊湊的面積；調(diào)幅電路部分通過i/q路單級低損耗調(diào)幅衰減器實現(xiàn)，且i/q路單級低損耗調(diào)幅衰減器的前后級分別為i/q路電感補(bǔ)償源跟隨器和i/q路電感補(bǔ)償共柵極放大器，實現(xiàn)了前后級的耦合和隔離，從而保證寬帶內(nèi)的調(diào)幅調(diào)相功能，以及前后級阻抗在其特征阻抗附近，避免較大的電路面積和信號損耗。

技術(shù)特征：

1.一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：包括輸入緩沖器、單級cml動態(tài)正交二分頻器、q路電感補(bǔ)償源跟隨器、i路電感補(bǔ)償源跟隨器、q路單級低損耗調(diào)幅衰減器、i路單級低損耗調(diào)幅衰減器、q路電感補(bǔ)償共柵極放大器、i路電感補(bǔ)償共柵極放大器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述輸入緩沖器包括晶體管m0、晶體管m1、電阻r1、電阻r2、電感l(wèi)1、電感l(wèi)2、電容c1、電容c2；所述晶體管m0的柵極接入信號inp，晶體管m1的柵極接入信號inn，晶體管m0的源極、晶體管m1的源極均接地；晶體管m0的漏極分別與電容c1的一端、電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端與電感l(wèi)1的一端連接；晶體管m1的漏極分別與電容c2的一端、電阻r2的一端連接，電阻r2的另一端與電感l(wèi)2的一端連接；電感l(wèi)1的另一端、電感l(wèi)2的另一端接入電源；電容c1的另一端、電容c2的另一端與單級cml動態(tài)正交二分頻器的輸入端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述單級cml動態(tài)正交二分頻器包括晶體管m2、晶體管m3、晶體管m4、晶體管m5、晶體管m6、晶體管m7、晶體管m8、晶體管m9、晶體管m10、晶體管m11、晶體管m12、晶體管m13；所述電容c1的另一端分別與晶體管m10的柵極、晶體管m11的柵極連接，所述電容c2的另一端分別與晶體管m12的柵極、晶體管m13的柵極連接；晶體管m10的源極、晶體管m11的源極接入電源，晶體管m10的漏極分別與晶體管m2的漏極、q路電感補(bǔ)償源跟隨器、晶體管m4的柵極、晶體管m5的漏極、晶體管m7的柵極連接；晶體管m11的漏極分別與晶體管m3的漏極、晶體管m4的漏極、晶體管m5的柵極、q路電感補(bǔ)償源跟隨器、晶體管m6的柵極連接；晶體管m2的源極、晶體管m3的源極均接地；晶體管m4的源極、晶體管m5的源極均接地；晶體管m2的柵極分別與i路電感補(bǔ)償源跟隨器、晶體管m8的柵極、晶體管m9的漏極、晶體管m12的漏極、晶體管m6的漏極連接；晶體管m3的柵極分別與i路電感補(bǔ)償源跟隨器、晶體管m8的漏極、晶體管m9的柵極、晶體管m13的漏極、晶體管m7的漏極連接；晶體管m6的源極、晶體管m7的源極均接地；晶體管m8的源極、晶體管m9的源極均接地；晶體管m12的源極、晶體管m13的源極接入電源。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述q路電感補(bǔ)償源跟隨器包括晶體管m14、晶體管m15、晶體管m18、晶體管m19、電感l(wèi)3、電感l(wèi)4、電容c3、電容c4；所述晶體管m11的漏極與晶體管m19的柵極連接，晶體管m10的漏極與晶體管m18的柵極連接；晶體管m18的漏極、晶體管m19的漏極接入電源；晶體管m18的源極與電感l(wèi)3的一端連接，電感l(wèi)3的另一端分別與電容c4的一端、晶體管m14的漏極連接；晶體管m19的源極與電感l(wèi)4的一端連接，電感l(wèi)4的另一端分別與電容c3的一端、晶體管m15的漏極連接；晶體管m14的源極、晶體管m15的源極均接地；電容c3的另一端、電容c4的另一端分別與q路單級低損耗調(diào)幅衰減器連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述q路單級低損耗調(diào)幅衰減器包括晶體管m22、晶體管m23、晶體管m24、晶體管m25、晶體管m26、晶體管m27、電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8、電感l(wèi)7、電感l(wèi)8、電感l(wèi)9、電感l(wèi)10、電感l(wèi)11、電感l(wèi)12、電容c5、電容c6；所述電容c3的另一端分別與晶體管m22的漏極、電感l(wèi)7的一端、電感l(wèi)8的一端、晶體管m24的源極連接；晶體管m22的源極與電感l(wèi)7的另一端連接，晶體管m22的柵極電阻r7的一端連接，電阻r7的另一端分別與電阻r3的一端、電阻r4的一端連接，且電阻r7的另一端還接地；電阻r3的另一端與晶體管m24的柵極連接，晶體管m24的漏極分別與電感l(wèi)8的另一端、電容c5的一端、電感l(wèi)9的一端、晶體管m26的漏極連接；晶體管m26的源極與電感l(wèi)9的另一端連接，晶體管m26的柵極與電阻r4的另一端連接；所述電容c4的另一端分別與晶體管m23的漏極、電感l(wèi)10的一端、電感l(wèi)11的一端、晶體管m25的源極連接；晶體管m23的源極與電感l(wèi)10的另一端連接，晶體管m23的柵極與電阻r8的一端連接；電阻r8的另一端分別與電阻r6的一端、電阻r5的一端連接，且電阻r8的另一端還接地；電阻r6的另一端與晶體管m25的柵極連接，晶體管m25的漏極分別與電感l(wèi)11的另一端、電容c6的一端、電感l(wèi)12的一端、晶體管m27的漏極連接；晶體管m27的源極與電感l(wèi)12的另一端連接，晶體管m27的柵極與電阻r5的另一端連接；所述電容c5的另一端、電容c6的另一端分別與q路電感補(bǔ)償共柵極放大器連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述i路電感補(bǔ)償源跟隨器包括晶體管m16、晶體管m17、晶體管m20、晶體管m21、電感l(wèi)5、電感l(wèi)6、電容c7、電容c8；所述晶體管m3的柵極與晶體管m21的柵極連接，所述晶體管m2的柵極與晶體管m20的柵極連接；晶體管m20的漏極、晶體管m21的漏極接入電源；晶體管m20的源極與電感l(wèi)5的一端連接，電感l(wèi)5的另一端分別與電容c8的一端、晶體管m16的漏極連接；晶體管m21的源極與電感l(wèi)6的一端連接，電感l(wèi)6的另一端分別與電容c7的一端、晶體管m17的漏極連接；晶體管m16的源極、晶體管m17的源極均接地；所述電容c7的另一端、電容c8的另一端分別與i路單級低損耗調(diào)幅衰減器連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述i路單級低損耗調(diào)幅衰減器包括晶體管m28、晶體管m29、晶體管m30、晶體管m31、晶體管m32、晶體管m33、電阻r9、電阻r10、電阻r11、電阻r12、電阻r13、電阻r14、電感l(wèi)13、電感l(wèi)14、電感l(wèi)15、電感l(wèi)16、電感l(wèi)17、電感l(wèi)18、電容c9、電容c10；所述電容c7的另一端分別與晶體管m28的漏極、電感l(wèi)13的一端、電感l(wèi)15的一端、晶體管m30的源極連接；晶體管m28的源極與電感l(wèi)13的另一端連接，晶體管m28的柵極與電阻r13的一端連接，電阻r13的另一端分別與電阻r9的一端、電阻r10的一端連接，且電阻r13的另一端還接地；電阻r9的另一端與晶體管m30的柵極連接，晶體管m30的漏極分別與電感l(wèi)15的另一端、電容c9的一端、電感l(wèi)17的一端、晶體管m32的漏極連接；晶體管m32的源極與電感l(wèi)17的另一端連接，晶體管m32的柵極與電阻r10的另一端連接；所述電容c8的另一端分別與晶體管m29的漏極、電感l(wèi)14的一端、電感l(wèi)16的一端、晶體管m31的源極連接；晶體管m29的源極與電感l(wèi)14的另一端連接，晶體管m29的柵極與電阻r14的一端連接；電阻r14的另一端分別與電阻r11的一端、電阻r12的一端連接，且電阻r14的另一端還接地；電阻r12的另一端與晶體管m31的柵極連接，晶體管m31的漏極分別與電感l(wèi)16的另一端、電容c10的一端、電感l(wèi)18的一端、晶體管m33的漏極連接；晶體管m33的源極與電感l(wèi)18的另一端連接，晶體管m33的柵極與電阻r11的另一端連接；所述電容c9的另一端、電容c10的另一端分別與i路電感補(bǔ)償共柵極放大器連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述q路電感補(bǔ)償共柵極放大器包括晶體管m34、晶體管m35、晶體管m36、晶體管m37、電感l(wèi)19、電感l(wèi)20、電感l(wèi)21、電感l(wèi)22；所述電容c5的另一端分別與電感l(wèi)20的一端、晶體管m37的源極連接；所述電容c6的另一端分別與電感l(wèi)19的一端、晶體管m36的源極連接；電感l(wèi)19的另一端與晶體管m34的漏極連接，電感l(wèi)20的另一端與晶體管m35的漏極連接；晶體管m34的源極、晶體管m35的源極均接地；晶體管m36的漏極與電感l(wèi)21的一端連接，晶體管m37的漏極與電感l(wèi)22的一端連接，電感l(wèi)21的另一端、電感l(wèi)22的另一端接入電源。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述i路電感補(bǔ)償共柵極放大器包括晶體管m38、晶體管m39、晶體管m40、晶體管m41、電感l(wèi)23、電感l(wèi)24、電感l(wèi)25、電感l(wèi)26；所述電容c9的另一端分別與電感l(wèi)24的一端、晶體管m41的源極連接，所述電容c10的另一端分別與電感l(wèi)23的一端、晶體管m40的源極連接；電感l(wèi)23的另一端與晶體管m38的漏極連接，電感l(wèi)24的另一端與晶體管m39的漏極連接，晶體管m38的源極、晶體管m39的源極均接地；晶體管m40的漏極與電感l(wèi)25的一端連接，晶體管m41的漏極與電感l(wèi)26的一端連接，電感l(wèi)25的另一端、電感l(wèi)26的另一端接入電源。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，其特征在于：所述晶體管m36的漏極和晶體管m41的漏極輸出信號outp，晶體管m37的漏極和晶體管m40的漏極輸出信號outn。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及射頻集成技術(shù)領(lǐng)域，公開一種寬帶調(diào)幅調(diào)相電路，包括以此連接的輸入緩沖器、單級CML動態(tài)正交二分頻器，依次連接的Q路電感補(bǔ)償源跟隨器、Q路單級低損耗調(diào)幅衰減器、Q路電感補(bǔ)償共柵極放大器，依次連接的I路電感補(bǔ)償源跟隨器、I路單級低損耗調(diào)幅衰減器、I路電感補(bǔ)償共柵極放大器；Q路電感補(bǔ)償共柵極放大器和I路電感補(bǔ)償共柵極放大器共同輸出信號。本發(fā)明保證寬帶內(nèi)調(diào)幅調(diào)相功能，且降低電路損耗。

技術(shù)研發(fā)人員：楊陳辰,陳勇,胡曉雪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都信息工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21