阅读说明：本技术 一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路 (A kind of delay line based on the application of Ka wave band phased-array radar ) 是由 张�浩 郭健 姚鸿 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本申请公布了一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路版图。在砷化镓衬底上布置有高电子迁移率晶体管。所述一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线由四级延迟线单元设计,延迟线单元通过参考支节和延迟支节串联一对单刀双掷开关构成。所述单刀双掷开关由两对高电子迁移率晶体管构成。晶体管栅极与高阻值电阻串联,并且连接直流电压源,构成直流偏置电路。所述单刀双掷开关通过偏置电路改变偏置电压控制射频通路选择,实现高精度延迟目的。本申请还公布了一种集成电路。本申请提供的基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线,具有低损耗、高延迟精度以及紧凑型电路尺寸等优点,适用于Ka波段相控阵雷达应用中。(The application discloses a kind of delay line domain based on the application of Ka wave band phased-array radar.High electron mobility transistor is disposed in gallium arsenide substrate.A kind of delay line based on the application of Ka wave band phased-array radar is designed by level Four delay line, and delay line is constituted by reference to detail and a pair of of single-pole double-throw switch (SPDT) of delay detail series connection.The single-pole double-throw switch (SPDT) is made of two pairs of high electron mobility transistor.Transistor gate is connected with high resistance measurement, and connects DC voltage source, constitutes DC bias circuit.The single-pole double-throw switch (SPDT) changes bias voltage by biasing circuit and controls radio frequency path selection, realizes high-precision delay purpose.A kind of integrated circuit is also disclosed in the application.Delay line provided by the present application based on the application of Ka wave band phased-array radar, has many advantages, such as low-loss, high latency precision and compact circuit size, suitable for the application of Ka wave band phased-array radar.)

一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路

技术领域

本申请涉及半导体集成电路领域，尤其涉及一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路版图。

背景技术

Ka波段相控阵雷达在现代战争中具有重要战略意义；然而，延迟线作为相控阵雷达中的关键技术在近年来也越来越多地受到关注。因此，设计具有低损耗、高精度延迟的小型化延迟线同样具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路版图及集成电路。该延迟线由多级延迟线单元设计，具有低损耗和高延迟精度特点，适用于Ka波段相控阵雷达应用中。

为此本发明采用的技术方案是：一种基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路版图，砷化镓衬底上布置有高电子迁移率晶体管。

所述延迟线由三级延迟线单元设计，延迟线单元之间通过阻抗匹配网络进行连接。

延迟线单元由参考支节和延迟支节串联一对单刀双掷开关构成。

单刀双掷开关由对称两对高电子迁移率晶体管构成，高电子迁移率晶体管栅极与高阻值电阻串联，并与直流电压源相连接构成直流电压偏置电路；通过改变偏置电压实现不同射频通路的选择，进而实现信号延迟输出的目的。

所述延迟线单元中的单刀双掷开关分别由不同直流偏置电压（V _state1、V _state2）实现对不同射频通路的选择。

所述延迟单元中参考支节选用简单传输线或“T”型支节。

延迟支节选用电容和电感构成的谐振单元，谐振单元数量不同会导致延迟不同；在设计不同延迟单元时，通过调整谐振单元数量实现相应延迟目的。

一种半导体集成电路，所述半导体集成电路中包含所述的一种基于Ka波段相控阵雷达应用的电路版图。

本发明的优点是：本发明延迟线能够实现在Ka波段紧凑、小型化电路设计。同时，采用砷化镓衬底高电子迁移率晶体管可实现低损耗、高延迟精度，相比于传统金属氧化物半导体场效应管，该延迟线具有更佳损耗、延迟性能，适用于Ka波段相控阵雷达应用中。

附图说明

图1延迟线单元设计电路原理图。

图2单刀双掷开关电路原理图。

图3基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线设计原理框图。

图4本申请实施案例基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线版图。

具体实施方式

为使本申请技术方案的技术原理、特点及技术效果更加清楚，以下结合具体实施案例对本申请技术方案进行详细阐述。

图1为本申请实施案例基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线单元设计电路原理图。通过一对相同单刀双掷开关实现对参考支节和延迟支节的选择，从而实现信号延迟输出的目的。

图1所示单刀双掷开关由对称的两对高电子迁移率晶体管构成，并且分布在端口P ₁两侧（图2所示）。高电子迁移率晶体管通过不同偏置电压（V _stage1、V _stage2）实现不同射频通路的选择，即端口P ₁至端口P ₂或端口P ₁至端口P ₃射频通路的选择。高电子迁移率晶体管的栅极接高阻抗电阻（R _dc）实现偏置电路设计。

图3所述基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线设计原理框图。为了实现更加精细的延迟目的，采用三级延迟线设计形式。延迟线单元之间通过阻抗匹配网络实现最大功率传输目的。延迟线单元偏置电压分置在一侧，满足后续基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线性能的在片测试需求。

图4所述为本申请实施案例基于Ka波段相控阵雷达应用的延迟线电路版图。延迟线单元偏置电路分置在版图一侧，方便后续在片测试。三级延迟线单元之间通过阻抗匹配电路相互连接，实现电路版图紧凑、小型化目的，适用于Ka波段相控阵雷达应用中。

以上所述仅为本申请的较佳实施案例，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应该包含在本申请保护的范围之内。