《寬頻相控陣列接收機前端CMOS單片實現技術的研究》是依託復旦大學，由李巍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：寬頻相控陣列接收機前端CMOS單片實現技術的研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李巍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相控陣列系統使用多根天線來提高信號收發性能，這一技術已廣泛套用于軍事領域，近年來逐漸在民用領域興起。傳統的相控陣列系統大部分基於非CMOS工藝的商用晶片搭建。隨著相控陣列技術向高集成度，低成本化的方向發展，寬頻相控陣列接收機前端的CMOS單片實現成為國際國內的研究前沿。本課題提出基於CMOS工藝，具有較高瞬時頻寬性能，工作在24.25-26.65 GHz頻段，可用於24GHz短距離車載雷達的寬頻相控陣列接收機前端電路。採用基於全通網路的延遲電路有效地降低了孔徑效應、渡越時間的影響進而提高了瞬時頻寬；同時提出了一種較為新穎的本振移相器和混頻器聯合移相的結構，既避免了射頻移相器對接收性能的惡化，又能以較小的本振移相器精度實現較大的整體移相精度。所設計的前端電路具有良好的接收性能和波束控制性能，為CMOS寬頻相控陣列接收機整機晶片實現提供了有效的解決方案。
結題摘要
相控陣列技術是近年來發展極為迅速的一項技術，尤其在5G通信和雷達系統中。由於寬頻特性和苛刻的性能指標，傳統相控陣列系統大部分基於III-V化合物商用晶片搭建而成。隨著相控陣列技術向高集成度，低成本化的方向發展，寬頻相控陣列接收機前端的CMOS單片實現成為國際國內的研究前沿。本課題針對24GHz短距離車載雷達套用提出了較為新穎的具有負群延時補償的實時延時移相器射頻相控陣接收機架構並完成晶片實現，解決了傳統延時單元因為使用物理延遲線而帶來的面積過大問題，同時也緩解了延時單元插損較大的問題。接收機前端電路具有良好的接收性能和波束控制性能，整體接收機最大時延432ps，精度達到6-bit，從而從理論上解決了相控陣系統的波束傾斜問題，使得系統中使用大瞬時頻寬成為可能。同時本課題採用兩點調製技術設計並晶片實現了雷達FMCW信號產生解決方案以及1.5GHz瞬時頻寬的中頻濾波和放大的晶片技術，為CMOS寬頻相控陣列接收機整機晶片的實現提供了有效的解決方案。本課題研究成果無論是在汽車雷達、還是5G通信中都有著廣闊的套用前景。課題組取得了32項科研成果，發表19篇學術論文和報告，其中：SCI期刊論文1篇；EI檢索期刊論文1篇；核心期刊論文1篇；EI檢索國際會議論文12篇；撰寫出4篇碩士學位論文；申請13項國家發明專利。
