相控陣天線技術(shù)廣泛運(yùn)用于雷達(dá)通信領(lǐng)域,為了得到更遠(yuǎn)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(shí)時(shí)延遲為基礎(chǔ)的時(shí)控陣技術(shù)具有更好的分辨率是因?yàn)榫哂懈叩膸?這樣具有更加精確地相移分辨率。而目前所提出的實(shí)時(shí)延遲技術(shù),大多采用人工傳輸線的結(jié)構(gòu),大量使用電感。本文探索利用有源模擬電路結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)超寬帶的實(shí)時(shí)延遲。整體電路設(shè)計(jì)包括四個(gè)部分,有源延時(shí)單元設(shè)計(jì)、開關(guān)陣列電路設(shè)計(jì)、數(shù)字控制電路設(shè)計(jì)以及匹配電路設(shè)計(jì)。有源延時(shí)單元構(gòu)成延時(shí)線的主體以替代傳統(tǒng)LC網(wǎng)絡(luò),采用有源電感,優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)面積。開關(guān)陣列電路設(shè)計(jì)為一種路徑選擇器,受數(shù)字信號(hào)控制,通過改變外部數(shù)字信號(hào)改變延時(shí)輸出。此外開關(guān)選擇電路與有源延時(shí)單元組合,使得兩者電路之間的延時(shí)非線性相互抵消,以增加延時(shí)的平坦度。并且兩者都采用電感峰化技術(shù),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(diǎn)。采用TSMC65nm CMOS工藝,設(shè)計(jì)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(jié)果表明,TT、SS、FF工藝角下延時(shí)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(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
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(shù)指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于有源電感延時(shí)線設(shè)計(jì)
    3.1 概述
    3.2 模擬實(shí)時(shí)延遲線的結(jié)構(gòu)
    3.3 基于有源電感的實(shí)時(shí)延遲線
        3.3.1 連續(xù)可調(diào)節(jié)延遲線的技術(shù)難題
        3.3.2 連續(xù)可調(diào)節(jié)延時(shí)線的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性
        3.3.3 模擬實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)
        3.5.1 全通有源延遲單元
        3.5.2 寬帶有源延遲單元設(shè)計(jì)
    3.6 路徑選擇開關(guān)放大器設(shè)計(jì)
        3.6.1 路徑選擇開關(guān)設(shè)計(jì)
        3.6.2 開關(guān)放大器設(shè)計(jì)
    3.7 平面電感設(shè)計(jì)
    3.8 數(shù)字控制單元的設(shè)計(jì)
    3.9 匹配電路的設(shè)計(jì)
    3.10 本章小結(jié)
第4章 版圖設(shè)計(jì)與后仿真
    4.1 概述
    4.2 版圖設(shè)計(jì)步驟
    4.3 版圖設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)
        4.3.1 版圖的寄生和干擾
        4.3.2 天線效應(yīng)
        4.3.3 閂鎖效應(yīng)
    4.4 模擬延遲線的版圖設(shè)計(jì)
    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(jié)果綜合
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Hermite插值濾波器的直接延時(shí)補(bǔ)償超寬帶波束形成技術(shù)研究[J]. 杜強(qiáng),宋耀良,曹曉健.  雷達(dá)學(xué)報(bào). 2013(03)
[2]UWB脈沖信號(hào)的時(shí)域波束形成方法[J]. 王敏,吳順君,楊淑媛.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)

碩士論文
[1]相控陣?yán)走_(dá)多波束形成技術(shù)研究[D]. 曾祥東.電子科技大學(xué) 2015
[2]用于相控陣天線的光纖延遲系統(tǒng)的性能分析與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 劉娟.浙江大學(xué) 2006
[3]光控相控陣天線系統(tǒng)[D]. 官偉.哈爾濱工程大學(xué) 2005
[4]X波段五位數(shù)字單片移相器研制[D]. 申華軍.河北工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3003272