[發明專利]數字移相器

在審

• 申請號: 201610249117.2
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107306123A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 王琦;羅衛軍;孫朋朋;劉新宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03H11/16
• 分類號: H03H11/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 韓建偉,張永明

技術領域

本發明涉及移相器領域，具體而言，涉及一種數字移相器。

背景技術

移相器(Phase Shifter)是能夠對傳輸信號的相位進行調整的一種裝置。隨著有源相控雷達等應用向著微型化和實用化的方向發展，對其發射器和接收器(Transmitter and Receiver，簡稱為T/R)組件中各個組成單元電路的研究也愈加深入，在集成度和成本上提出了越來越高的要求，尤其是作為關鍵電路之一的移相器，由于其電路復雜，精度要求高，占用面積大，技術指標較多，設計和制作難度較大，一直是T/R組件中成本最高的電路之一。

目前，主要采用單片微波集成電路(Monolithic Microwave Integrated Circuit，簡稱為MMIC)技術來設計和制作移相器，以提高收發組件的集成度，降低成本，同時保證高成品率及產品的一致性。現有的移相器，主要采用砷化鎵(GaAs)的高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility Transistor，簡稱為HEMT)來制備。

但目前大多采用加載線型的拓撲結構，該結構由于需要引入λ/4微帶線，功率容限低，不利于移相器集成度、縮小面積以及大相移度數的要求，隨著對移相器性能以及集成度的要求的提高，需要制備出更高性能的移相器。

針對相關技術中數字移相器功率容限低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種數字移相器，以解決數字移相器功率容限低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種數字移相器，該數字移相器包括：第一開關電路；第二開關電路；低通濾波電路，低通濾波電路的第一端與第一開關電路的第一端連接，低通濾波電路的第二端與第二開關電路的第一端連接；以及高通濾波電路，高通濾波電路的第一端與第一開關電路的第二端連接，高通濾波電路的第二端與第二開關電路的第二端連接，其中，第一開關電路或第二開關電路包括：場效應晶體管，其中，場效應晶體管為GaN基異質結晶體管，場效應晶體管中每個場效應晶體管的柵極均與自身的半導體層形成肖特基接觸，場效應晶體管中每個場 效應晶體管的源、漏電極均與自身的半導體層形成歐姆接觸。

進一步地，第一開關電路和第二開關電路均包括四個場效應晶體管，其中，四個場效應晶體管形成兩條支路，每條支路包含兩個并聯接地的場效應晶體管，第一開關電路和第二開關電路的等效電路均為單刀雙擲開關電路。

進一步地，GaN基異質結晶體管為GaN層和AlGaN層異質結場效應晶體管。

進一步地，在GaN基異質結晶體管的GaN層和AlGaN層之間還具有AlN的插入層。

進一步地，GaN基異質結晶體管為高電子遷移率場效應晶體管。

進一步地，GaN基異質結晶體管的襯底為SiC。

進一步地，該數字移相器還包括微帶線，與場效應晶體管連接。

進一步地，場效應晶體管的柵極長度為0.25微米，柵極寬度為2×100微米。

進一步地，該數字移相器還包括偏置線，用于為場效應晶體管提供偏置電壓，其中，偏置電壓為0V或-10V。

進一步地，數字移相器的相移量為45°，90°或180°。

本發明通過第一開關電路；第二開關電路；低通濾波電路，低通濾波電路的第一端與第一開關電路的第一端連接，低通濾波電路的第二端與第二開關電路的第一端連接；以及高通濾波電路，高通濾波電路的第一端與第一開關電路的第二端連接，高通濾波電路的第二端與第二開關電路的第二端連接，其中，其中，第一開關電路或第二開關電路包括：場效應晶體管，其中，場效應晶體管為GaN基異質結晶體管，場效應晶體管中每個場效應晶體管的柵極均與自身的半導體層形成肖特基接觸，場效應晶體管中每個場效應晶體管的源、漏電極均與自身的半導體層形成歐姆接觸，解決了相關技術中移相器功率容限低的的問題，進而達到了提高移相器功率容限的效果。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明第一實施例的數字移相器的示意圖；

圖2是根據本發明第二實施例的數字移相器的示意圖；

圖3是根據本發明實施例的場效應晶體管的示意圖；

圖4是根據本發明實施例的數字移相器的頻率-相移仿真結果示意圖；