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摘要
X波段有源相控阵雷达广泛应用于导弹防御、气象监控等领域。其中，移相器在有源相控阵的接收、发射组件中为核心功能电路，普遍存在于整个有源相控阵列中。它通过数字系统控制实现对接收或发射信号的相位调制，以准确控制目标信号，精准反馈相控雷达的扫描信息，是影响相控阵系统性能和成本的关键单元。针对移相器中大移相单元宽带下高集成度与高移相精度难以同时满足的问题，基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺设计了一款应用于X波段的紧凑型6位数控移相器。通过级联6级不同的移相单元，移相器可在360°移相范围内实现最小5.625°的移相步进。此外，为了减小芯片占用面积，针对90°移相单元提出一种内嵌开关式的结构，相对于传统大单元通过开关来选择路径的结构，芯片的面积大大地降低了。电路开关选用深阱NMOS场效应管，应用浮体技术降低了晶体管对地寄生电容，从而提高了开关的性能。仿真结果表明，在8.3～12.0 GHz频带内，移相器移相均方根误差小于等于2.5°,插入损耗小于等于-16.7 dB,幅度均方根误差小于等于1.25 dB,核心电路版图面积为1.68 mm×0.64 mm。
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