宽带相控阵列接收机前端CMOS单片实现技术的研究

基本信息
批准号:61376037
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:李巍
学科分类:
依托单位:复旦大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李宁,何涞,陈昌铭,周自波,赵远新,高源培,王炜,徐蔚,昌浩
关键词:
接收机瞬时带宽CMOS相控阵列
结项摘要

Phased array systems which utilize multiple antennas to improve transceiving performance have been widely used for military purpose, and emerge recently for non-military applications. A traditional phased array system is mostly composed of commercial non-CMOS devices. With the development of phased array orienting to high integration and low cost, single-chip CMOS implementation of wideband phased array receiver front-end becomes a key technology worldwide. A wideband phased array receiver front-end circuit based on CMOS technology is proposed with wide instantaneous bandwidth at 24.25-26.65 GHz targeting 24 GHz short range vehicular radar. The influences of aperture effect and transit time are reduced by a kind of time delay circuits based on all-pass topology in order to increase the instantaneous bandwidth. A novel hybrid phase shifting method by LO phase shifter and mixer is proposed to avoid the degrading of the receiving performance by RF phase shifter, and to realize a highly accurate phase shifting by LO phase shifter. This work proves as an efficient solution for CMOS implementation of wideband phased array receiver, as it demonstrates a good performance in receiving and beam steering.

相控阵列系统使用多根天线来提高信号收发性能,这一技术已广泛应用于军事领域,近年来逐渐在民用领域兴起。传统的相控阵列系统大部分基于非CMOS工艺的商用芯片搭建。随着相控阵列技术向高集成度,低成本化的方向发展,宽带相控阵列接收机前端的CMOS单片实现成为国际国内的研究前沿。本课题提出基于CMOS工艺,具有较高瞬时带宽性能,工作在24.25-26.65 GHz频段,可用于24GHz短距离车载雷达的宽带相控阵列接收机前端电路。采用基于全通网络的延迟电路有效地降低了孔径效应、渡越时间的影响进而提高了瞬时带宽;同时提出了一种较为新颖的本振移相器和混频器联合移相的结构,既避免了射频移相器对接收性能的恶化,又能以较小的本振移相器精度实现较大的整体移相精度。所设计的前端电路具有良好的接收性能和波束控制性能,为CMOS宽带相控阵列接收机整机芯片实现提供了有效的解决方案。

项目摘要

相控阵列技术是近年来发展极为迅速的一项技术,尤其在5G通信和雷达系统中。由于宽带特性和苛刻的性能指标,传统相控阵列系统大部分基于III-V化合物商用芯片搭建而成。随着相控阵列技术向高集成度,低成本化的方向发展,宽带相控阵列接收机前端的CMOS单片实现成为国际国内的研究前沿。本课题针对24GHz短距离车载雷达应用提出了较为新颖的具有负群延时补偿的实时延时移相器射频相控阵接收机架构并完成芯片实现,解决了传统延时单元因为使用物理延迟线而带来的面积过大问题,同时也缓解了延时单元插损较大的问题。接收机前端电路具有良好的接收性能和波束控制性能,整体接收机最大时延432ps,精度达到6-bit,从而从理论上解决了相控阵系统的波束倾斜问题,使得系统中使用大瞬时带宽成为可能。同时本课题采用两点调制技术设计并芯片实现了雷达FMCW信号产生解决方案以及1.5GHz瞬时带宽的中频滤波和放大的芯片技术,为CMOS宽带相控阵列接收机整机芯片的实现提供了有效的解决方案。本课题研究成果无论是在汽车雷达、还是5G通信中都有着广阔的应用前景。课题组取得了32项科研成果,发表19篇学术论文和报告,其中:SCI期刊论文1篇;EI检索期刊论文1篇;核心期刊论文1篇;EI检索国际会议论文12篇;撰写出4篇硕士学位论文;申请13项国家发明专利。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

瞬态波位移场计算方法在相控阵声场模拟中的实验验证

瞬态波位移场计算方法在相控阵声场模拟中的实验验证

DOI:
发表时间:2020
2

长链非编码RNA SFTA1P在肺腺癌中的表达及预后预测研究

长链非编码RNA SFTA1P在肺腺癌中的表达及预后预测研究

DOI:10.16016/j.1000-5404.202005271
发表时间:2020
3

50GHz宽带混沌信号发生器

50GHz宽带混沌信号发生器

DOI:10.3788/LOP56.131403
发表时间:2019
4

基于组合FFT的多核北斗软件接收机并行捕获算法

基于组合FFT的多核北斗软件接收机并行捕获算法

DOI:10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2016.04.014
发表时间:2016
5

Ordinal space projection learning via neighbor classes representation

Ordinal space projection learning via neighbor classes representation

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cviu.2018.06.003
发表时间:2018

李巍的其他基金

批准号:81102460
批准年份:2011
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81170416
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71872024
批准年份:2018
资助金额:46.00
项目类别:面上项目
批准号:81273264
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:91539204
批准年份:2015
资助金额:230.00
项目类别:重大研究计划
批准号:11272211
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:81760200
批准年份:2017
资助金额:33.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:91642116
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61176029
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:91332116
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81401097
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31230046
批准年份:2012
资助金额:308.00
项目类别:重点项目
批准号:81102057
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51777139
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71601074
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301380
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51208070
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30730049
批准年份:2007
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
批准号:81302662
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31070793
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81273320
批准年份:2012
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31302081
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51207109
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11501448
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30771949
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:70873041
批准年份:2008
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81573038
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30300318
批准年份:2003
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

利用线性叠加倍频技术实现硅CMOS太赫兹源单片电路

批准号:61006026
批准年份:2010
负责人:杨自强
学科分类:F0402
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

超宽带电流模式无线通信射频接收机前端关键技术研究

批准号:61574045
批准年份:2015
负责人:闫娜
学科分类:F0402
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
3

宽带相控阵馈源技术研究

批准号:11403054
批准年份:2014
负责人:范瑾
学科分类:A1902
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

SKA超宽带接收机低噪声前端一体化设计研究

批准号:11703048
批准年份:2017
负责人:柴晓明
学科分类:A1902
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目