[发明专利]一种数字移相器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及传感器领域，尤其涉及一种数字移相器。

背景技术

移相器(Phaser Shifter)是能够对波的相位进行调整的一种装置。随着有源相控雷达等应用向着微型化和实用化的方向发展，对其组件中各单元电路在集成度和成本上提出了越来越高的要求，尤其是移相器这种电路复杂、精度要求高的单元电路。

目前，主要采用单片微波集成电路(MMIC)技术来设计和制作移相器，以提高收发组件的集成度，降低成本，同时保证高成品率及产品的一致性。现有的移相器，主要采用砷化镓的高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺来实现，而随着对移相器性能及集成度的要求提高，有必要提出更高性能的数字移相器。

发明内容

本发明旨在解决上述问题之一，提供了一种具有更好性能的数字移相器。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种数字移相器，该数字移相器的开关器件为具有GaN基异质结的高电子迁移率场效应晶体管，该场效应晶体管的异质结上设置有肖特基接触电极和欧姆接触电极。

可选的，该数字移相器采用加载线式结构的数字移相电路。

可选的，该数字移相电路的主传输线的电长度为π/2，两段分支传输线的长度相等。

可选的，该数字移相器的相移量为22.5°。

可选的，所述异质结为由GaN和AlGaN材料形成。

可选的，GaN和AlGaN材料间还形成有AlN的插入层。

本发明实施例提供的数字移相器，采用GaN基异质结的高电子迁移率场效应晶体管作为开关器件，其具有高开关速度、高功率容量、低导通电阻和低功耗等特点，使得移相器可以工作在高温大功率等恶劣的条件下，可以进一步改善雷达收发组件的性能，并能减小器件的体积，提高集成度。

附图说明

图1为根据本发明实施例的数字移相器的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的数字移相器的HEMT器件的截面示意图；

图3为根据本发明实施例的数字移相器的频率-相移仿真示意图；

图4为根据本发明实施例的数字移相器的输入输出端口间频率-输入回波损耗仿真示意图；

图5为根据本发明实施例的数字移相器的输入输出端口间频率-输出回波损耗仿真示意图；

图6为根据本发明实施例的数字移相器的输入输出端口间频率-插入损耗仿真示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明提出了一种数字移相器，参考图1所示，该数字移相器的开关器件100为具有GaN基异质结的高电子迁移率场效应晶体管，该场效应晶体管的异质结上设置有肖特基接触电极和欧姆接触电极。

在本发明中，采用GaN基异质结的高电子迁移率场效应晶体管作为开关器件，其具有高开关速度、高功率容量、低导通电阻和低功耗等特点，使得移相器可以工作在高温大功率等恶劣的条件下，可以进一步改善雷达收发组件的性能，并能减小器件的体积，提高集成度。

为了更好的理解本发明，以下将结合具体的实施例对本发明的数字移相器的结构进行详细的说明。

在本实施例中，该数字移相器为基于MMIC工艺设计的数字移相器，在本实施例中，该移相器包括输入输出信号电极、移相电路、开关器件和偏置线。其中，输入输出信号电极为50欧姆端口；移相电路采用加载线结构；开关器件为GaN基异质结的HEMT器件，栅长为0.35um，栅宽为100um；偏置线提供开关器件所需的栅源电压Vg，可以为0V或-5V。

如图1所示，移相电路采用加载线式结构的数字移相电路，其包括主传输线200和分支传输线300，具有GaN基异质结的HEMT的开关器件100连接分支传输线300的末端，通过该开关器件100的导通和关闭实现不同相位的切换。

在本实施例中，相移量为22.5°，主传输线的电长度θ为π/2，两段分支传输线长度θ2相等，使得两个分支加载线引起的反射在输入端抵消，从而实现良好的匹配。