[发明专利]一种单端输入差分输出射频有源移相器

权利要求书

1.一种单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：所述射频有源移相器包括正交耦合器与巴伦网络(100)、分别控制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)和第二幅度控制模块(300)、分别进行相位微调的晶体管阵列构成的第一有源电感模块(500)和第二有源电感模块(600)以及输出负载匹配网络(400)；输入信号连接正交耦合器与巴伦网络(100)的信号输入端，正交耦合器与巴伦网络(100)的正交差分信号输出端分别连接第一有源电感模块(500)、第一幅度控制模块(200)、第二有源电感模块(600)与第二幅度控制模块(300)的信号输入端；第一有源电感模块(500)、第一幅度控制模块(200)、第二有源电感模块(600)与第二幅度控制模块(300)的信号输出端分别连接输出负载匹配网络(400)的信号输入端。

2.根据权利1所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：所述的正交耦合器与巴伦网络(100)包括第一正交耦合器(101)、第一变压器(102)、第二变压器(103)、第一晶体管(104)、第二晶体管(105)和第一电阻(106)；

第一正交耦合器(101)的输入端连接信号RF_IN，隔离端连接第一电阻(106)，耦合端连接第一变压器(102)的原线圈一端，直通端连接第二变压器(103)的原线圈一端；第一变压器(102)的原线圈另一端接地，副线圈一端连接VIN+，另一端连接VIN-，中心抽头连接第一晶体管(104)的漏极；第二变压器(103)的原线圈另一端接地，副线圈一端连接VQN+，另一端连接VQN-，中心抽头连接第二晶体管(105)的漏极；第一晶体管(104)和第二晶体管(105)的源极分别接地，栅极同时连接偏置电压V_bias。

3.根据权利1所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：第一幅度控制模块(200)和第二幅度控制模块(300)分别包括20个并联的共栅晶体管阵列单元，每个共栅晶体管阵列单元包括第三晶体管(201)、第四晶体管(202)、第五晶体管(203)、第六晶体管(204)、第一反相器(205)、第二反相器(206)、第二电阻(207)和第三电阻(208)；

第三晶体管(201)和第四晶体管(202)的源极共同连接差分信号输入端正端；第五晶体管(203)和第六晶体管(204)的源极共同连接差分信号输入端负端；第一反相器(205)的输入端连接数字控制信号，输出端连接第二电阻(207)的一端，第二电阻(207)的另一端连接第二反相器(206)的输入端，第二反相器(206)的输入端同时连接第三晶体管(201)与第六晶体管(204)的栅极；第二反相器(206)的输出端连接第三电阻(208)的一端，第三电阻(208)的另一端连接第四晶体管(202)与第五晶体管(203)的栅极；第三晶体管(201)与第五晶体管(203)的漏极共同连接VOUT+，第四晶体管(202)与第六晶体管(204)的漏极共同连接VOUT-。

4.根据权利1所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：第一有源电感模块(500)和第二有源电感模块(600)分别包括20个开关控制的共栅晶体管阵列单元；每个共栅晶体管阵列单元包括第七晶体管(501)、第八晶体管(502)、第三反相器(503)和第四电阻(504)；

第三反相器(503)的输入端连接数字控制信号，输出端连接第四电阻(504)的一端，第四电阻(504)的另一端分别连接第七晶体管(501)和第八晶体管(502)的栅极；第七晶体管(501)和第八晶体管(502)的漏极分别连接电源电压，第七晶体管(501)的源极连接差分信号输入端正极，第八晶体管(502)的源极连接差分信号输入端负端。

5.根据权利4所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：第四电阻(504)为工艺中射频电阻，第三反相器(503)的输出端为高电平时，第七晶体管(501)、第八晶体管(502)、第三反相器(503)和第四电阻(504)构成有源电感。

6.根据权利1所述的单端输入差分输出射频有源移相器，其特征在于：输出负载匹配网络(400)包括第一电感(401)、第二电感(402)、第五电阻(403)、第六电阻(404)、第三电感(405)和第四电感(406)；第一电感(401)、第五电阻(403)和第三电感(405)以及第二电感(402)、第六电阻(404)和第四电感(406)分别构成差分负载；第一电感(401)和第二电感(402)的一端同时连接电源VDD，另一端分别对应连接第五电阻(403)的一端和第六电阻(404)的一端；第五电阻(403)和第六电阻(404)的另一端分别对应连接输出信号端VoutP和VoutN；输出信号端VoutP和VoutN分别连接第三电感(405)和第四电感(406)的一端，第三电感(405)和第四电感(406)的另一端分别对应连接VOUT-和VOUT+。