毫米波相控阵的高性能4位CMOS相移器:低功耗与高精度

4 下载量 90 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.53MB PDF 举报
本文档主要介绍了应用于毫米波相控阵技术的一款先进的4位有源相移器(A4-bit CMOS phase shifter)。毫米波通信在无线数据传输中具有巨大的潜力,特别是在60 GHz频段,其宽广的带宽可达3 GHz以上,这使得室内高速无线数据传输成为可能,速度达到多吉比特每秒(Gbps)级别。 该相移器的核心特点是其高精度和低功耗设计。它能够实现从40 GHz到50 GHz频率范围内360度的相位移位,且分辨率高达22.5度,这对于构建高性能的相控阵系统至关重要。通过数字化控制的增益级在可编程加权组合器中的巧妙设计,相移器在45 GHz时展现出优秀的性能,其均方根相位误差仅为5度,而增益误差仅为1.25分贝(db)。这意味着信号的稳定性得到了有效保障,对于相控阵系统的信号处理和聚焦能力有着显著提升。 测量结果显示,从40 GHz到50 GHz,输入和输出回波损耗都优于7分贝,这意味着信号传输过程中信号损失小,有利于提高通信质量。此外,这款相移器在1.2伏特(V)供电下,整个芯片的功耗非常低,仅为10.7毫安(mA),这在考虑到输出驱动缓冲器后,仍然保持了高效能。 毫米波相控阵技术因其对高频信号的精确操控和大容量数据传输的能力,被广泛应用于雷达、卫星通信、无线通信等领域。这款4位CMOS相移器作为关键技术组件,对于推动这些应用的创新和发展具有重要意义。它的设计和性能优化对于缩小毫米波设备的尺寸,降低能耗,以及提升整体系统的效能具有重大的工程价值。在未来,随着对毫米波通信技术的持续研究和优化,这种类型的相移器有望在更广泛的频段和更高数据速率的应用中发挥重要作用。