發(fā)布時間：2021-01-27 15:14

　　相控陣天線技術廣泛運用于雷達通信領域,為了得到更遠距離和更寬廣的空間的掃描角度,傳統(tǒng)的移相器無法使用。以實時延遲為基礎的時控陣技術具有更好的分辨率是因為具有更高的帶寬,這樣具有更加精確地相移分辨率。而目前所提出的實時延遲技術,大多采用人工傳輸線的結構,大量使用電感。本文探索利用有源模擬電路結構,實現超寬帶的實時延遲。整體電路設計包括四個部分,有源延時單元設計、開關陣列電路設計、數字控制電路設計以及匹配電路設計。有源延時單元構成延時線的主體以替代傳統(tǒng)LC網絡,采用有源電感,優(yōu)化芯片設計面積。開關陣列電路設計為一種路徑選擇器,受數字信號控制,通過改變外部數字信號改變延時輸出。此外開關選擇電路與有源延時單元組合,使得兩者電路之間的延時非線性相互抵消,以增加延時的平坦度。并且兩者都采用電感峰化技術,以拓展帶寬。整體電路具有小面積、大范圍、集成度高、工作頻帶寬的優(yōu)點。采用TSMC65nm CMOS工藝,設計了一種基于有源電感的模擬延遲線,芯片面積為343×400μm2。后仿真結果表明,TT、SS、FF工藝角下延時線延遲變化范圍分別為18ps-54ps、21.6ps-67.6ps、14.6ps-4... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 研究內容與設計要求
    1.4 論文組織結構
第2章 模擬延遲線基本理論
    2.1 概述
        2.1.1 基本概念
        2.1.2 延遲移相原理
    2.2 延遲單元分類
        2.2.1 無源延遲單元
        2.2.2 有源延遲單元
    2.3 模擬延遲線主要技術指標
    2.4 本章小結
第3章 基于有源電感延時線設計
    3.1 概述
    3.2 模擬實時延遲線的結構
    3.3 基于有源電感的實時延遲線
        3.3.1 連續(xù)可調節(jié)延遲線的技術難題
        3.3.2 連續(xù)可調節(jié)延時線的技術實現的可能性
        3.3.3 模擬實時延遲線整體框圖
    3.4 基于有源延遲單元延遲線原型
    3.5 有源延遲單元設計
        3.5.1 全通有源延遲單元
        3.5.2 寬帶有源延遲單元設計
    3.6 路徑選擇開關放大器設計
        3.6.1 路徑選擇開關設計
        3.6.2 開關放大器設計
    3.7 平面電感設計
    3.8 數字控制單元的設計
    3.9 匹配電路的設計
    3.10 本章小結
第4章 版圖設計與后仿真
    4.1 概述
    4.2 版圖設計步驟
    4.3 版圖設計中的注意事項
        4.3.1 版圖的寄生和干擾
        4.3.2 天線效應
        4.3.3 閂鎖效應
    4.4 模擬延遲線的版圖設計
    4.5 模擬延遲線的后仿真
        4.5.1 群延遲
        4.5.2 輸入輸出匹配
        4.5.3 增益
        4.5.4 隔離度
        4.5.5 瞬態(tài)仿真
        4.5.6 仿真結果綜合
    4.6 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Hermite插值濾波器的直接延時補償超寬帶波束形成技術研究[J]. 杜強,宋耀良,曹曉健.  雷達學報. 2013(03)
[2]UWB脈沖信號的時域波束形成方法[J]. 王敏,吳順君,楊淑媛.  電波科學學報. 2006(02)

碩士論文
[1]相控陣雷達多波束形成技術研究[D]. 曾祥東.電子科技大學 2015
[2]用于相控陣天線的光纖延遲系統(tǒng)的性能分析與設計實現[D]. 劉娟.浙江大學 2006
[3]光控相控陣天線系統(tǒng)[D]. 官偉.哈爾濱工程大學 2005
[4]X波段五位數字單片移相器研制[D]. 申華軍.河北工業(yè)大學 2003



本文編號：3003272