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10-26GHz CMOS六位數控衰減器設計與實(shí)現
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中國電子科技集團第五十四研究所

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Design and realization of a 10 ~ 26 GHz CMOS 6-bits digital attenuator

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    摘要:

    為了使衰減器更好的適應相控陣系統對高集成度波束賦形電路的應用需求。基于55nm CMOS工藝,設計了一款具有低插入損耗、低附加相移特性的六位數控衰減器,該數控衰減器采用橋T和π型衰減結構級聯(lián)而成,在10-26 GHz頻率范圍內實(shí)現步進(jìn)為0.5dB、動(dòng)態(tài)范圍為0-31.5 dB的信號幅度衰減。為減小插入損耗,NMOS開(kāi)關(guān)采用懸浮柵和懸浮襯底連接方式,同時(shí)采用了電容補償網(wǎng)絡(luò )和電感補償以有效降低附加相移。仿真結果表明,在10-26GHz的頻帶范圍內,該數控衰減器的插入損耗小于-7dB,輸入/輸出回波小于-10dB,附加相移小于±3°,所有衰減態(tài)的衰減誤差均方根小于0.8dB,芯片的核心電路面積為0.36 mm×0.16 mm。

    Abstract:

    In order to reduce the influence of RF singal on the performance of attenuation circuit in transceiver component,the attenuator can better adapt to the application requirements of high integration beamforming circuit in phased array system. This paper presents a 6-bits digital attenuator featuring small phase variation and low insertion loss using a 55-nm CMOS technology. The digital attenuator had a dynamic attenuation range from 0 to 31.5dB with a step resolution of 0.5dB. In order to reduce the insertion loss, the floating gate and floating body is adopted in the NMOS switch. In addition, low phase variation is achieved by using inductance compensation as well as capacitance compensation network. The simulation results shows that the insertion loss is less than -7 dB, while achieving an ±3°phase variation for all attenuation state in the frequency range of 10~ 26 GHz. The input and output reflection wave are less than -10dB. The RMS(Root Mean Square) attenuation error is less than 0.8dB. The total chip size excluding pads is 0.36mm× 0.16mm (mm2).

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

雒寒陽(yáng),李斌,陳衛東.10-26GHz CMOS六位數控衰減器設計與實(shí)現計算機測量與控制[J].,2023,31(1):276-281.

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  • 收稿日期:2022-11-14
  • 最后修改日期:2022-11-17
  • 錄用日期:2022-11-17
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-01-16
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