[发明专利]一种射频有源移相器结构

权利要求书

1.一种射频有源移相器结构，其特征在于：所述射频有源移相器结构包括由差分结构正交混合网络构成的正交耦合器（100）、由分别控制同相和正交两路信号幅度的晶体管阵列构成的第一幅度控制模块（200）、第二幅度控制模块(300)、正交合成和输出匹配网络（400）、由同相和正交两路匹配网络构成的第一级间匹配网络（500）、第二级间匹配网络（600）；由分别微调同相和正交两路信号幅度的晶体管阵列构成的第一正交校准模块（700）、第二正交校准模块（800）,由共源极晶体管构成的偏置模块(900)；

所述正交耦合器（100）包括第一电感（101）、第二电感（102）、第一电容（103）、第二电容（104）、第三电感（105）、第四电感（106）、第三电容（107）、第四电容（108）、第一电阻（109）和第二电阻（110），所述第一电容（103）和第二电容（104）分别跨接在相互耦合的第一电感（101）和第二电感（102）的两组同名端，所述第三电容（107）和第四电容（108）分别跨接在相互耦合的第三电感（105）和第四电感（106）的两组同名端，所述第一电感（101）和第四电感（106）形成差分对，一端连接输入电压V_IN+和V_IN−，直通端输出同相信号V_I,IN+和V_I,IN−，所述第二电感（102）和第三电感（105）形成差分对，与输入端口(V_IN+和V_IN−)同相耦合的端口输出正交信号V_Q,IN+和V_Q,IN−，另一端通过第一电阻（109）和第二电阻（110）接地；

所述第一幅度控制模块（200）、第二幅度控制模块(300)分别包括并联组合的20个共栅极晶体管阵列单元，每个共栅极晶体管阵列单元包括第一晶体管（201）、第二晶体管（202）、第三晶体管（203）、第四晶体管（204）、第一反相器（205）和第二反相器（206），所述第一晶体管（201）和第三晶体管（203）的源极连接幅度控制模块（200）输入信号的正端V_I,M+，所述第二晶体管（202）和第四晶体管（204）的源极连接幅度控制模块（200）输入信号的负端V_I,M−，所述第二晶体管（202）和第三晶体管（203）的栅极连接第一反相器（205）的输出端，所述第一晶体管（201）和第四晶体管（204）的栅极连接第二反相器（206）的输出端，所述第一晶体管（201）和第二晶体管（202）的漏极连接幅度控制模块（200）输出信号的正端V_I,OUT+，所述第三晶体管（203）和第四晶体管（204）的漏极连接幅度控制模块（200）输出信号的负端V_I,OUT−；

所述正交合成和输出匹配网络（400）包括第一传输线（401）、第二传输线（402）、第三传输线（403）、第四传输线（404）和第一变压器（405），所述第一传输线（401）和第二传输线（402）形成差分对，输入端连接第一幅度控制模块（200）的输出信号V_I,OUT+和V_I,OUT−，所述第三传输线（403）和第四传输线（404）形成差分对，输入端连接第二幅度控制模块（300）的输出信号V_Q,OUT+和V_Q,OUT−，所述的第一传输线（401）和第三传输线（403）的输出端连接合成信号的正端V_C,OUT+，所述第二传输线（402）和第四传输线（404）的输出端连接合成信号的负端V_C,OUT−，所述第一变压器（405）输入合成信号V_C,OUT+和V_C,OUT−，输出射频有源移相器输出信号V_OUT+和V_OUT−，所述第一变压器（405）初级线圈中心抽头连接电源；

所述第一级间匹配网络（500）包括第二变压器（501）、第五电容（502）和第六电容（503），所述第二变压器（501）输入端连接信号V_I,IN+和V_I,IN−，输出端连接信号V_I,M+和V_I,M−，所述的第五电容（502）和第六电容（503）分别并联在第二变压器（501）的输入端和输出端；

所述第二级间匹配网络（600）包括第三变压器（601）、第七电容（602）和第八电容（603），所述第三变压器（601）输入端连接信号V_Q,IN+和V_Q,IN−，输出端连接信号V_Q,M+和V_Q,M−，所述第七电容（602）和第八电容（603）分别并联在第三变压器（601）的输入端和输出端；

所述第一正交校准模块（700）、第二正交校准模块（800）分别包括并联组合的7个开关管阵列，每个开关管阵列由第五晶体管（701）、第六晶体管（702）、第三反相器（703）和第四反相器（704）组成，第五晶体管（701）和第六晶体管（702）的源极分别连接输入信号的正负两端V_I,M+和V_I,M−，第五晶体管（701）和第六晶体管（702）的栅极连接第四反相器（704）的输出端，第五晶体管（701）和第六晶体管（702）的漏极连接电源；

偏置模块（900）包括第七晶体管（901）、第八晶体管（902）、第三电阻（903）、第四电阻（904）、第五电阻（905）和第六电阻（906），所述第七晶体管（901）和第八晶体管（902）的源极接地，所述第七晶体管（901）和第八晶体管（902）的栅极分别串联第五电阻（905）和第六电阻（906）后连接偏置电压V_B，所述第七晶体管（901）和第八晶体管（902）的漏极分别串联第三电阻（903）和第四电阻（904）后连接所述的第二变压器（501）次级线圈和第三变压器（601）次级线圈的中心抽头。