一种基于高性能PIVGA技术的W波段6位9毫瓦有源相位移动器，采用相位曲线重塑技术

《IEEE Journal of Microwaves》：A W-Band 6-Bit 9 mW Active Phase Shifter With Phase Curve Reshaping Technique Based on High Performance PIVGA

　　

摘要：

本文介绍了一种基于功率域矢量和技术的W波段6位有源移相器，该移相器采用了新型高性能反相可变增益放大器（PIVGAs）。该移相器由一个功率分配器、两个PIVGAs和一个正交混合耦合器组成。正交混合耦合器用于实现功率域矢量和，由于其高输入端口隔离性能，PIVGAs引起的负载效应得到了有效抑制。由于PIVGAs的输出阻抗的实部和虚部不匹配，导致的增益和相位误差约为传统电流合成结构的1%和50%。所提出的新型PIVGAs集成了一个相位补偿电容，用于重塑其额外的相位移动曲线，从而提高了相位移动精度，并通过半象限控制简化了相位控制过程。同时，它还实现了输入和输出阻抗的变化最小化，减少了矢量和过程中的不匹配。该移相器采用0.13 μm SiGe BiCMOS工艺制造，核心面积为585 × 400 μm2。测量结果显示，该移相器在87.4～101.2 GHz的工作频段内，静态功耗为9 mW，峰值平均增益为1.66 dB，RMS增益误差为0.44～0.78 dB，RMS相位误差为1.06°～2.5°。此外，其在94 GHz时的输入1-dB压缩点为?4 dBm。