中文引用格式: 余秋實,郭潤楠,陳昊,等. 應用于收發(fā)鏈路多模塊級聯(lián)的優(yōu)化設計方法[J]. 電子技術應用,2024,50(5):77-83.
英文引用格式: Yu Qiushi,Guo Runnan,Chen Hao,et al. An optimization design scheme applied to multi-modules cascading of transceiver IC[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(5):77-83.
引言
隨著電子信息技術不斷發(fā)展,越來越多的電子設備終端采用了相控陣體制。作為相控陣系統(tǒng)中的關鍵器件,波束賦形芯片通常由包括放大器、移相器、衰減器等子電路模塊組成[1]。傳統(tǒng)設計中為了簡化級聯(lián)設計,這些子電路模塊端口通常都被匹配至標準50 Ω負載。然而由于寄生效應的存在使得子電路模塊端口阻抗往往不能完美匹配到50 Ω[2],特別是在一些寬帶應用場景中。這種非完美的阻抗匹配會使得各子電路模塊間產(chǎn)生失配,導致鏈路性能的下降。因此,如何減少模塊間級聯(lián)失配導致的性能下降成為熱門研究課題。
在傳統(tǒng)收發(fā)組件的設計中,為了盡可能減少失配問題,針對單個子電路模塊提出了多種優(yōu)化方案,包括采用算法優(yōu)化匹配技術[3]、多頻選擇寬帶匹配技術[4],以及針對多態(tài)器件的優(yōu)化單元排序[5]和單元低插損設計方法[6]。通過上述設計方法,可以有效降低單個子電路模塊的端口失配,但是這些設計方案僅僅聚焦于單個子電路模塊。在收發(fā)組件中,由于多個子電路模塊在級聯(lián)時會產(chǎn)生阻抗牽引,使得模塊之間相互影響。即便經(jīng)過了上述的單模塊優(yōu)化方案,隨著級聯(lián)的模塊越來越多,各模塊端口的失配誤差也會在鏈路中不斷積累,最終導致鏈路性能進一步惡化[7]。因此在收發(fā)鏈路中的多模塊級聯(lián)設計時,需要采用一種全局性的阻抗匹配策略。
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作者信息:
余秋實,郭潤楠,陳昊,莊園,梁云,閆昱君,吳霞,葛逢春,王維波,陶洪琪
(南京電子器件研究所 固態(tài)微波器件與電路全國重點實驗室,江蘇 南京 210016)