[實用新型]多功能4合1收發芯片

有效

• 申請號: 201720070519.6
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206481298U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 章圣長;吳沁陽
• 申請（專利權）人: 成都瑞迪威科技有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/44;G01S7/28
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 蘇丹

技術領域

本實用新型涉及一種微波/毫米波集成電路，具體的說，是涉及一種能實現四通道微波/毫米波收發、帶有移相、衰減功能的多功能4合1收發芯片。

背景技術

微波/毫米波電路從20世紀40年代的波導獨立體電路，到20世紀60年代的平面混合集成電路，再到20世紀70年代的單片電路、多芯片模塊混合集成電路，逐步演變成21世紀集成多種單片功能的多功能模塊，系統進一步朝小型化、芯片化方向發展。高度集成的多功能芯片是電子技術和系統小型化發展的必然趨勢，小型化、多功能、高集成度的微波/毫米波電路在國民經濟建設和國防建設中必將發揮越來越重要的作用。

然而，現有的微波/毫米波集成電路尚未將多通道的收發、移相、衰減以及數字控制功能集成在同一芯片電路中。

現有專利如專利申請號為CN200710177851.3，申請日為2007.11.21，名稱為“一個毫米波小型化多通道收發組件裝置及其相位補償方法”的發明專利，其技術方案為：本發明提供一個毫米波小型化多通道收發組件裝置及其相位補償方法，收發組件裝置包括發射支路、接收支路、開關、功分電路和金屬盒體，屬于雷達組件技術領域。收發組件裝置是以MMIC(毫米波單片集成電路)技術為基礎的毫米波全平面集成電路實現的，并且收發組件內部沒有有源相移器件。通道間相位補償方法是利用收發組件內起級聯作用的微帶線加載高介電常數的介質。通過選取不同的加載介質可以實現0-360度范圍內的相位誤差補償，并且不影響幅度一致性。

對比文件中收發組件裝置是由多個芯片和電路搭建而成，存在尺寸大、集成度低的問題；對比文件中收發組件裝置中的相位補償功能僅是對相位誤差進行一次性補償，補償后并沒有移相的功能；對比文件中收發組件裝置中的相位補償功能必須通過測試、計算、調試等步驟的反復迭代才能將相位誤差調整準確，存在調試速度慢、調試步驟繁瑣、相位補償范圍受實際空間限制等缺陷。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，現在特別提出多功能4合1收發微波/毫米波集成電路芯片，將4路收發、開關、放大、移相、衰減以及數字控制、溫度補償和電源控制功能全部集成在一片芯片電路中，解決相控陣雷達的小型化集成問題。

本實用新型技術方案如下：

多功能4合1收發芯片，其特征在于：包括射頻部分、控制部分和電源部分，所述射頻部分包含四路獨立的射頻收發通道一、射頻收發通道二、射頻收發通道三、射頻收發通道四和一分四功分器，每一個通道都包含收發切換電路、驅動放大器電路、功率放大器電路、低噪聲放大器電路、六位移相器電路和六位衰減器電路；所述控制部分包括數字控制電路；所述電源部分包括電源控制電路、溫度檢測電路。

所述射頻部分中的各個電路組成了接收鏈路和發射鏈路兩個部分，其中發射鏈路連接關系按信號傳輸方向排序為：收發切換電路鏈接發射驅動放大器電路，發射驅動放大器電路后接發射六位移相器電路，發射六位移相器電路后接功率放大器電路；接收鏈路連接關系按信號傳輸方向排序為：低噪聲放大器電路后連接接收六位移相器電路，接收六位移相器電路后連接六位衰減器電路，六位衰減器電路后連接接收驅動放大器電路，接收驅動放大器電路后連接收發切換電路；收發切換電路將接收和發射兩個鏈路合并在一起。

每個射頻收發通道的發射輸入端和接收輸出端由一個單刀雙擲開關電路合成一個公共射頻端口，并由開關電路進行射頻收發切換。

四個射頻收發通道的公共射頻端口通過一分四功分器電路合成一路作為芯片的公共射頻端口。在每個單獨的射頻收發通道上分別設置有射頻收發通道一的發射接口、射頻收發通道一的接收接口、射頻收發通道二的發射接口、射頻收發通道二的接收接口，射頻收發通道三的發射接口、射頻收發通道三的接收接口、射頻收發通道四的發射接口和射頻收發通道四的接收接口。

芯片的收發工作狀態由數字控制電路控制，當芯片工作在發射狀態時，數字控制電路將控制四個通道的單刀雙擲開關電路切換到發射射頻通路，同時數字控制電路將控制電源控制電路對接收通道的所有放大器斷電；當芯片工作在接收狀態時，數字控制電路將控制四個通道的單刀雙擲開關電路切換到接收射頻通路，同時數字控制電路將控制電源控制電路對發射通道的所有放大器斷電。

所述溫度檢測電路與電源控制電路之間具有反饋電路，溫度檢測電路將通過反饋電路控制電源控制電路用以調整放大器的偏置狀態，達到溫度補償的作用。

每一個放大器、移相器和衰減器的工作狀態都被數字控制電路控制。

所述數字控制電路采用SPI通訊協議與芯片外部進行通訊。

采用上述技術方案產生的有益效果：