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一种超宽带两位 移相器

阅读：58发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种超宽带两位移相器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种超宽带两位移相器。该两位移相器包括有源巴伦、第一～第三差分放大器、开关矩阵、RC 正交网络和单刀双掷开关，其中有源巴伦接收单端信号，将单端信号转换为双端信号，分别连接至第一差分放大器的两个输入端；第一差分放大器对接收到的两路信号进行波形整形和增益补偿，并通过开关矩阵选择不同的支路以实现180°的相移；双端信号经开关矩阵并通过级联RC正交网络产生正交信号，RC正交网络的后级分别级联第二、第三差分放大器；单刀双掷开关选择第二、第三差分放大器不同的支路，产生90°相移步进量，从而实现90°、180°、270°三种移相量。本发明具有超宽带、移相精度高、幅度平衡性好、控制方式简单、集成度高的优点。，下面是一种超宽带两位移相器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超宽带两位移相器，其特征在于，包括有源巴伦、第一～第三差分放大器、开关矩阵、RC正交网络和单刀双掷开关，其中：
所述有源巴伦接收单端信号，将单端信号转换为双端信号，两路输出端采用不对称结构，输出的两路信号分别连接至第一差分放大器的两个输入端；
所述第一差分放大器对接收到的两路信号进行波形整形和增益补偿，并通过开关矩阵选择不同的支路以实现180°的相移；
所述双端信号通过级联RC正交网络产生正交信号，RC正交网络的后级分别级联第二、第三差分放大器；
所述单刀双掷开关选择第二、第三差分放大器不同的支路，产生90°相移步进量，从而实现90°、180°、270°三种移相量。
2.根据权利要求1所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述单端信号通过输入匹配网络传输至有源巴伦。
3.根据权利要求2所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述输入匹配网络包括第九串联电容(C9)、第九并联电感(L9)、第十串联电感(L10)和第五并联电阻(R5)；输入匹配网络的输入端至输出端顺次串联第九串联电容(C9)、第九并联电感(L9)，第九串联电容(C9)、第九并联电感(L9)的公共端通过第十串联电感(L10)接地；输入匹配网络的输出端一方面通过第五并联电阻(R5)接地，另一方面接入有源巴伦的输入端。
4.根据权利要求1、2或3所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述有源巴伦包括第十一电感(L11)、第一电阻(R1)、第一晶体管(AF1)、第二晶体管(AF2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一电感(L1)和第二电感(L2)；
所述第一晶体管(AF1)和第二晶体管(AF2)的源极相连，公共端串联第一电阻(R1)和第十一电感(L11)到地；第一晶体管(AF1)的栅极与匹配网络的输出端相连，第二晶体管(AF2)的栅极接地；第一晶体管(AF1)的漏极串联第一电容(C1)、第一电感(L1)后作为有源巴伦的第一差分输出端口，第二晶体管(AF2)的漏极分别串联第二电容(C2)、第二电感(L2)后作为有源巴伦的第二差分输出端口。
5.根据权利要求4所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述第一差分放大器包括第三晶体管(AF3)、第四晶体管(AF4)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第三电感(L3)、第四电感(L4)、第二电阻(R2)和第十二电感(L12)；
有源巴伦的第一差分输出端口连接到第一差分放大器的第三晶体管(AF3)栅极，第二差分输出端口连接到第一差分放大器的第四晶体管(AF4)栅极；
所述第三晶体管(AF3)和第四晶体管(AF4)的源极相连，公共端串联第二电阻(R2)和第十二电感(L12)到地；第三晶体管(AF3)的漏极串联第三电阻(C3)、第三电感(L3)作为第一差分放大器的第一差分输出端口，第四晶体管(AF4)的漏极串联第四电阻(C4)、第四电感(L4)作为第一差分放大器的第二差分输出端口。
6.根据权利要求5所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述开关矩阵包括第九～第二十开关管(AF9)～(AF20)，其中第九～第十二开关管(AF9)～(AF12)依次串联，第十三～第十六开关管(AF13)～(AF16)依次串联；
第九开关管(AF9)和第十开关管(AF10)的共同端通过一段微带连接到第十七开关管(AF17)的一端，第十七开关管(AF17)的另一端作为开关矩阵的第一输出端，并连接到第十八开关管(AF18)的一端，第十八开关管(AF18)的另一端通过一段微带连接到第十三开关管(AF13)和第十四开关管(AF14)的共同端；第十五开关管(AF15)和第十六开关管(AF16)的共同端通过一段微带连接到第二十开关管(AF20)的一端，第二十开关管(AF20)的另一端作为开关矩阵的第二输出端，并连接到第十九开关管(AF19)的一端，第十九开关管(AF19)的另一端通过一段微带连接到第十一开关管(AF11)和第十二开关管(AF12)的共同端；第一差分放大器的第一差分输出端口连接第十开关管(AF10)和第十一开关管(AF11)的共同端，第一差分放大器的第二差分输出端口连接第十四开关管(AF14)和第十五开关管(AF15)的共同端。
7.根据权利要求5或6所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述第二差分放大器包括第五晶体管(AF5)、第六晶体管(AF6)、第五电阻(C5)、第六电阻(C6)、第五电感(L5)、第六电感(L6)和第三电阻(R3)；所述第三差分放大器包括第七晶体管(AF7)、第八晶体管(AF8)、第七电阻(C7)、第八电阻(C8)、第七电感(L7)、第八电感(L8)和第四电阻(R4)；
所述RC正交网络的相位参考端和-180°端分别连接到第二差分放大器的第五晶体管(AF5)和第六晶体管(AF6)的栅极；-270°端和-90°端分别连接到第二差分放大器的第七晶体管(AF7)和第八晶体管(AF8)的栅极；
所述第五晶体管(AF5)和第六晶体管(AF6)的源极相连，公共端串联第三电阻(R3)到地；第五晶体管(AF5)的漏极串联第五电阻(C5)、第五电感(L5)作为第二差分放大器的第一差分输出端口，第六晶体管(AF6)的漏极分别串联第六电阻(C6)、第六电感(L6)作为第二差分放大器的第二差分输出端口；第二差分放大器的第一差分输出端口连接到第一50欧姆负载(RL1)，第二差分放大器的第二差分输出端口连接到后级单刀双掷开关的一条支路上；
所述第七晶体管(AF7)和第八晶体管(AF8)的源极相连，公共端串联第四电阻(R4)到地；第七晶体管(AF7)的漏极串联第七电阻(C7)、第七电感(L7)作为第三差分放大器的第二差分输出端口，第八晶体管(AF8)的漏极串联第八电阻(C8)、第八电感(L8)作为第三差分放大器的第一差分输出端口，第三差分放大器的第一差分输出端口连接到第二50欧姆负载(RL2)，第三差分放大器的第二差分输出端口连接到后级单刀双掷开关的另一条支路上。
8.根据权利要求6所述的超宽带两位移相器，其特征在于，所述第九开关管(AF9)、第十一开关管(AF11)、第十四开关管(AF14)、第十六开关管(AF16)、第十八开关管(AF18)、第十九开关管(AF19)的控制电平相同；第十开关管(AF10)、第十二开关管(AF12)、第十三开关管(AF13)、第十五开关管(AF15)、第十七开关管(AF17)、第二十开关管(AF20)的控制电平相同，并与第九开关管(AF9)、第十一开关管(AF11)、第十四开关管(AF14)、第十六开关管(AF16)、第十八开关管(AF18)、第十九开关管(AF19)的控制电平相反。
9.根据权利要求8所述的超宽带两位移相器，其特征在于，通过控制所述第九开关管～第二十开关管(AF9～AF20)的导通与截止，实现180°移相。
10.根据权利要求8或9所述的超宽带两位移相器，其特征在于，通过控制所述单刀双掷开关两条支路的导通与截止，实现90°移相。

说明书全文

一种超宽带两位移相器

技术领域

[0001] 本发明属于微电子与固体电子学的射频微波集成电路技术，特别是一种超宽带两位移相器。

背景技术

[0002] 移相器是现代天线相控阵及微波通讯系统的中的关键元件，用于控制微波信号的相位变化，从而控制天线的波束扫描，实现对目标的搜索及跟踪。移相器的体积大小、移相精度、成本、工作温度、批量生产能力都直接关系到整个相控阵雷达的性能，其带宽代表了收发系统的总体带宽瓶颈。

[0003] 目前单片集成移相器电路主要有传输线型、反射型以及基于磁耦合的全通网络型。传输线型移相器通常工作带宽较窄，为了拓展带宽，一般采用多级串联的方式，这样会增大电路的面积，增加电路的损耗，而且带宽难以达到9个倍频程。反射型移相器可以拓展带宽，但受限于四分之一波长线，电路面积也比较大，不利于芯片小型化。基于磁耦合的全通网络型移相器的工作带宽虽可以达到多个倍频程，但实现的相移量有限。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种移相精度高、幅度平衡性好、控制方式简单、集成度高的超宽带两位移相器。

[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种超宽带两位移相器，包括有源巴伦、第一～第三差分放大器、开关矩阵、RC正交网络和单刀双掷开关，其中：

[0006] 所述有源巴伦接收单端信号，将单端信号转换为双端信号，两路输出端采用不对称结构，输出的两路信号分别连接至第一差分放大器的两个输入端；

[0007] 所述第一差分放大器对接收到的两路信号进行波形整形和增益补偿，并通过开关矩阵选择不同的支路以实现180°的相移；

[0008] 所述双端信号通过级联RC正交网络产生正交信号，RC正交网络的后级分别级联第二、第三差分放大器；

[0009] 所述单刀双掷开关选择第二、第三差分放大器不同的支路，产生90°相移步进量，从而实现90°、180°、270°三种移相量。

[0010] 进一步地，所述单端信号通过输入匹配网络传输至有源巴伦。

[0011] 进一步地，所述输入匹配网络包括第九串联电容、第九并联电感、第十串联电感和第五并联电阻；输入匹配网络的输入端至输出端顺次串联第九串联电容、第九并联电感，第九串联电容、第九并联电感的公共端通过第十串联电感接地；输入匹配网络的输出端一方面通过第五并联电阻接地，另一方面接入有源巴伦的输入端。

[0012] 进一步地，所述有源巴伦包括第十一电感、第一电阻、第一晶体管、第二晶体管、第一电容、第二电容、第一电感和第二电感；

[0013] 所述第一晶体管和第二晶体管的源极相连，公共端串联第一电阻和第十一电感到地；第一晶体管的栅极与匹配网络的输出端相连，第二晶体管的栅极接地；第一晶体管的漏极串联第一电容、第一电感后作为有源巴伦的第一差分输出端口，第二晶体管的漏极分别串联第二电容、第二电感后作为有源巴伦的第二差分输出端口。

[0014] 进一步地，所述第一差分放大器包括第三晶体管、第四晶体管、第三电容、第四电容、第三电感、第四电感、第二电阻和第十二电感；

[0015] 有源巴伦的第一差分输出端口连接到第一差分放大器的第三晶体管栅极，第二差分输出端口连接到第一差分放大器的第四晶体管栅极；

[0016] 所述第三晶体管和第四晶体管的源极相连，公共端串联第二电阻和第十二电感到地；第三晶体管的漏极串联第三电阻、第三电感作为第一差分放大器的第一差分输出端口，第四晶体管的漏极串联第四电阻、第四电感作为第一差分放大器的第二差分输出端口。

[0017] 进一步地，所述开关矩阵包括第九～第二十开关管～，其中第九～第十二开关管～依次串联，第十三～第十六开关管～依次串联；

[0018] 第九开关管和第十开关管的共同端通过一段微带连接到第十七开关管的一端，第十七开关管的另一端作为开关矩阵的第一输出端，并连接到第十八开关管的一端，第十八开关管的另一端通过一段微带连接到第十三开关管和第十四开关管的共同端；第十五开关管和第十六开关管的共同端通过一段微带连接到第二十开关管的一端，第二十开关管的另一端作为开关矩阵的第二输出端，并连接到第十九开关管的一端，第十九开关管的另一端通过一段微带连接到第十一开关管和第十二开关管的共同端；第一差分放大器的第一差分输出端口连接第十开关管和第十一开关管的共同端，第一差分放大器的第二差分输出端口连接第十四开关管和第十五开关管的共同端。

[0019] 进一步地，所述第二差分放大器包括第五晶体管、第六晶体管、第五电阻、第六电阻、第五电感、第六电感和第三电阻；所述第三差分放大器包括第七晶体管、第八晶体管、第七电阻、第八电阻、第七电感、第八电感和第四电阻；

[0020] 所述RC正交网络的相位参考端和-180°端分别连接到第二差分放大器的第五晶体管和第六晶体管的栅极；-270°端和-90°端分别连接到第二差分放大器的第七晶体管和第八晶体管的栅极；

[0021] 所述第五晶体管和第六晶体管的源极相连，公共端串联第三电阻到地；第五晶体管的漏极串联第五电阻、第五电感作为第二差分放大器的第一差分输出端口，第六晶体管的漏极分别串联第六电阻、第六电感作为第二差分放大器的第二差分输出端口；第二差分放大器的第一差分输出端口连接到第一50欧姆负载，第二差分放大器的第二差分输出端口连接到后级单刀双掷开关的一条支路上；

[0022] 所述第七晶体管和第八晶体管的源极相连，公共端串联第四电阻到地；第七晶体管的漏极串联第七电阻、第七电感作为第三差分放大器的第二差分输出端口，第八晶体管的漏极串联第八电阻、第八电感作为第三差分放大器的第一差分输出端口，第三差分放大器的第一差分输出端口连接到第二50欧姆负载，第三差分放大器的第二差分输出端口连接到后级单刀双掷开关的另一条支路上。

[0023] 进一步地，所述第九开关管、第十一开关管、第十四开关管、第十六开关管、第十八开关管、第十九开关管的控制电平相同；第十开关管、第十二开关管、第十三开关管、第十五开关管、第十七开关管、第二十开关管的控制电平相同，并与第九开关管、第十一开关管、第十四开关管、第十六开关管、第十八开关管、第十九开关管的控制电平相反。

[0024] 进一步地，通过控制所述第九开关管～第二十开关管的导通与截止，实现180°移相。

[0025] 进一步地，通过控制所述单刀双掷开关两条支路的导通与截止，实现90°移相。

[0026] 本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)单端信号通过有源巴伦、差分放大和开关矩阵实现180°相移后，进入RC网络产生正交信号，最后再经差分放大和单刀双掷开关输出，实现了移相步进为90°的超宽带两位移相器；(2)相位与幅度平衡性较好，电性能指标高，集成度高，插入损耗低，控制方式简单且使用方便，能够大批量生产。附图说明

[0027] 图1是本发明一种超宽带两位移相器的结构示意图。

[0028] 图2是本发明的电路结构图。

[0029] 图3是本发明中开关矩阵的电路结构图。

[0030] 图4是本发明中三阶RC正交网络的电路结构图。

[0031] 图5是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器的电路版图。

[0032] 图6是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器的90°相移量曲线图。

[0033] 图7是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器的180°相移量曲线图。

[0034] 图8是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器的270°相移量曲线图。

[0035] 图9是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器基态和90°、180°、270°移相态的输入回波损耗参数曲线图。

[0036] 图10是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器基态和90°、180°、270°移相态的插入损耗参数曲线图。

[0037] 图11是本发明实施例2～18GHz超宽带两位移相器基态和90°、180°、270°移相态的输出回波损耗参数曲线图。

具体实施方式

[0038] 本发明超宽带两位移相器，包括输入有源巴伦、第一～第三差分放大器、开关矩阵、RC正交网络和单刀双掷开关。单端信号通过有源巴伦实现差分信号输出，随后由第一差分放大电路进行波形整形和增益补偿，由开关矩阵选择不同的支路以实现180°的相移，通过级联RC正交网络产生正交信号，其后级分别级联第二差分放大器和第三差分放大器，最后由单刀双掷开关选择不同的支路，产生90°相移步进量，从而实现90°、180°、270°三种移相量。该移相器具有超宽带、移相精度高、幅度平衡性好、控制方式简单、集成度高的特点。下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

[0039] 结合图1，本发明一种超宽带两位移相器，包括有源巴伦、第一～第三差分放大器、开关矩阵、RC正交网络和单刀双掷开关，其中：

[0040] 所述有源巴伦接收单端信号，将单端信号转换为双端信号，两路输出端采用不对称结构，输出的两路信号分别连接至第一差分放大器的两个栅极；

[0041] 所述第一差分放大器对接收到的两路信号进行波形整形和增益补偿，并通过开关矩阵选择不同的支路以实现180°的相移；

[0042] 所述双端信号通过级联RC正交网络产生正交信号，RC正交网络的后级分别级联第二、第三差分放大器；

[0043] 所述单刀双掷开关选择第二、第三差分放大器不同的支路，产生90°相移步进量，从而实现90°、180°、270°三种移相量。

[0044] 结合图2，所述单端信号通过输入匹配网络传输至有源巴伦，所述输入匹配网络包括第九串联电容C9、第九并联电感L9、第十串联电感L10和第五并联电阻R5；输入匹配网络的输入端至输出端顺次串联第九串联电容C9、第九并联电感L9，第九串联电容C9、第九并联电感L9的公共端通过第十串联电感L10接地；输入匹配网络的输出端一方面通过第五并联电阻R5接地，另一方面接入有源巴伦的输入端。

[0045] 作为一种具体示例，所述有源巴伦包括第十一电感L11、第一电阻R1、第一晶体管AF1、第二晶体管AF2、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1和第二电感L2；

[0046] 所述第一晶体管AF1和第二晶体管AF2的源极相连，公共端串联第一电阻R1和第十一电感L11到地；第一晶体管AF1的栅极与匹配网络的输出端相连，第二晶体管AF2的栅极接地；第一晶体管AF1的漏极串联第一电容C1、第一电感L1后作为有源巴伦的第一差分输出端口，第二晶体管AF2的漏极分别串联第二电容C2、第二电感L2后作为有源巴伦的第二差分输出端口。

[0047] 作为一种具体示例，所述第一差分放大器包括第三晶体管AF3、第四晶体管AF4、第三电容C3、第四电容C4、第三电感L3、第四电感L4、第二电阻R2和第十二电感L12；

[0048] 有源巴伦的第一差分输出端口连接到第一差分放大器的第三晶体管AF3栅极，第二差分输出端口连接到第一差分放大器的第四晶体管AF4栅极；

[0049] 所述第三晶体管AF3和第四晶体管AF4的源极相连，公共端串联第二电阻R2和第十二电感L12到地；第三晶体管AF3的漏极串联第三电阻C3、第三电感L3作为第一差分放大器的第一差分输出端口，第四晶体管AF4的漏极串联第四电阻C4、第四电感L4作为第一差分放大器的第二差分输出端口。

[0050] 作为一种具体示例，所述开关矩阵包括第九～第二十开关管AF9～AF20，其中第九～第十二开关管AF9～AF12依次串联，第十三～第十六开关管AF13～AF16依次串联；

[0051] 第九开关管AF9和第十开关管AF10的共同端通过一段微带连接到第十七开关管AF17的一端，第十七开关管AF17的另一端作为开关矩阵的第一输出端，并连接到第十八开关管AF18的一端，第十八开关管AF18的另一端通过一段微带连接到第十三开关管AF13和第十四开关管AF14的共同端；第十五开关管AF15和第十六开关管AF16的共同端通过一段微带连接到第二十开关管AF20的一端，第二十开关管AF20的另一端作为开关矩阵的第二输出端，并连接到第十九开关管AF19的一端，第十九开关管AF19的另一端通过一段微带连接到第十一开关管AF11和第十二开关管AF12的共同端；第一差分放大器的第一差分输出端口连接第十开关管AF10和第十一开关管AF11的共同端，第一差分放大器的第二差分输出端口连接第十四开关管AF14和第十五开关管AF15的共同端。

[0052] 作为一种具体示例，所述第二差分放大器包括第五晶体管AF5、第六晶体管AF6、第五电阻C5、第六电阻C6、第五电感L5、第六电感L6和第三电阻R3；所述第三差分放大器包括第七晶体管AF7、第八晶体管AF8、第七电阻C7、第八电阻C8、第七电感L7、第八电感L8和第四电阻R4；

[0053] 所述RC正交网络的相位参考端和-180°端分别连接到第二差分放大器的第五晶体管AF5和第六晶体管AF6的栅极；-270°端和-90°端分别连接到第二差分放大器的第七晶体管AF7和第八晶体管AF8的栅极；

[0054] 所述第五晶体管AF5和第六晶体管AF6的源极相连，公共端串联第三电阻R3到地；第五晶体管AF5的漏极串联第五电阻C5、第五电感L5作为第二差分放大器的第一差分输出端口，第六晶体管AF6的漏极分别串联第六电阻C6、第六电感L6作为第二差分放大器的第二差分输出端口；第二差分放大器的第一差分输出端口连接到第一50欧姆负载RL1，第二差分放大器的第二差分输出端口连接到后级单刀双掷开关的一条支路上；

[0055] 所述第七晶体管AF7和第八晶体管AF8的源极相连，公共端串联第四电阻R4到地；第七晶体管AF7的漏极串联第七电阻C7、第七电感L7作为第三差分放大器的第二差分输出端口，第八晶体管AF8的漏极串联第八电阻C8、第八电感L8作为第三差分放大器的第一差分输出端口，第三差分放大器的第一差分输出端口连接到第二50欧姆负载RL2，第三差分放大器的第二差分输出端口连接到后级单刀双掷开关的另一条支路上。

[0056] 作为一种具体示例，所述第九开关管AF9、第十一开关管AF11、第十四开关管AF14、第十六开关管AF16、第十八开关管AF18、第十九开关管AF19的控制电平相同；第十开关管AF10、第十二开关管AF12、第十三开关管AF13、第十五开关管AF15、第十七开关管AF17、第二十开关管AF20的控制电平相同，并与第九开关管AF9、第十一开关管AF11、第十四开关管AF14、第十六开关管AF16、第十八开关管AF18、第十九开关管AF19的控制电平相反。

[0057] 进一步地，通过控制所述第九开关管～第二十开关管AF9～AF20的导通与截止，实现180°移相。

[0058] 进一步地，通过控制所述单刀双掷开关两条支路的导通与截止，实现90°移相。

[0059] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

[0060] 实施例

[0061] 本实施例为一种工作于2～18GHz超宽带两位移相器，其电路原理框图如图1所示，该移相器由有源巴伦、第一～第三差分放大电路、开关矩阵、RC正交网络和单刀双掷开关构成。

[0062] 有源巴伦实现信号从单端到双端的转换，其中晶体管AF1和AF2的漏极采用电阻直接偏置，并且在两路输出端采用不对称结构以改善其平衡性，如图2中串联在AF1漏极的电容C1和电感L1以及串联在AF2漏极的电容C2和电感L2。AF1和AF2的源极相连，中间串联电阻R1和电感L0到地，实现差分管的自偏和有源巴伦差分性能的改善。

[0063] 为了对输出信号进行波形整形和增益补偿，有源巴伦的两路信号输出端分别连接差分放大器的栅极，如图2中晶体管AF3和AF4的栅极。AF3和AF4的漏极同样采用电阻直接偏置方式，源级通过串联电阻R2和电感L0到地以实现差分管的自偏和较好的差分性能。输出端采用电容C3和电感L3串联结构实现宽带输出匹配。

[0064] 单端信号通过有源巴伦及差分放大器后，得到幅度平衡和相位平衡均比较理想的一对差分信号。为实现180°移相，设计了如图3所示的开关矩阵。其中，开关管导通时等效为一个小电阻，截止时等效为一个小电容。当Vcon为高电平，为低电平时，信号从端口1经AF10和AF17至端口3，另一路信号从端口2经AF15和AF20至端口4；当Vcon为低电平，为高电平时，信号从端口1经AF11和AF19至端口4，另一路信号从端口2经AF14和AF18至端口3。由此，通过对Vcon和的同步控制，实现了信号通路的互换，从而实现了180°移相。

[0065] 在实现180°相移后，差分信号进入其后级级联的三阶RC正交网络，产生四路正交信号输出，如图4所示。其中，0°和-180°端口分别连接到AF5和AF6的栅极；-90°和-270°的端口分别连接到AF8和AF7的栅极。由AF5、AF6、C4、L4和R3组成后级差分放大器，由AF8、AF7、C4、L4和R3组成另一后级差分放大器。差分放大器的两个输出端口的其中之一接负载阻抗，另一端口接后级单刀双掷开关。通过对单刀双掷开关两条支路的选择实现90°移相，进而通过对开关矩阵及单刀双掷开关的共同控制，即可实现90°、180°和270°移相。

[0066] 本发明2～18GHz超宽带两位移相器电路版图如图5所示，版图主要由GaAs PHEMT晶体管、微带线、电阻、电容、地孔、加电端口、射频端口组成。单端信号从信号输入端口1进入，通过有源巴伦2转化为差分信号输出，随后经匹配网络进入差分放大电路3，放大后进入双路进双路出的开关矩阵4，实现信号的180°相移。紧接着差分信号注入后级的RC网络5产生两对正交信号，两对信号分别进入差分放大器6进行波形整形和放大后再由最末端的单刀双掷开关7对通道进行选择，实现90°、180°和270°的相移，最后从信号输出端口8输出。第一～第四端口9、10、11、12为电路的加电和控制端口。

[0067] 图6～图11为本发明2～18GHz超宽带两位移相器的实测曲线，图6为90°相移量曲线，图7为180°相移量曲线，图8是270°相移量曲线，图9～图11为基态和各移相态的S参数曲线。从图中可以看出，在2～18GHz频带内，该款移相器芯片的各个移相态的移相精度均小于5°，并且信号损耗小，具有移相精度高、工作带宽大的优点。

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