[发明专利]一种相控阵芯片及相控阵系统

权利要求书

1.一种相控阵芯片，该相控阵芯片包括：

功分器；

多个射频通道，所述多个射频通道分别连接至所述功分器上对应的分路端口，其中，每一所述射频通道包括至少一条信号通路，每一所述信号通路均包括放大器以及与该放大器串联的移相器和衰减器；

全局基准电流模块、与每一所述信号通路中放大器和移相器一一对应的本地基准电流源以及电流镜，其中，每一所述信号通路 中的放大器和移相器分别通过与其对应的电流镜和本地基准电流源依次连接至所述全局基准电流模块，所述全局基准电流模块向与其连接的每一所述本地基准电流源输入数值相同的基准电流，所述本地基准电流源将所述基准电流转换为与其对应的放大器和移相器所需的偏置电流，所述电流镜将所述偏置电流转换为与其对应的放大器和移相器所需的直流偏置；

控制模块，该控制模块与所述多个射频通道连接，用于向所述多个射频通道提供控制指令。

2.根据权利要求1所述的相控阵芯片，其中：

与所述放大器对应的所述电流镜内嵌在所述放大器的射频晶体管内；

与所述移相器对应的所述电流镜内嵌在所述移相器的射频晶体管内。

3.根据权利要求1所述的相控阵芯片，其中：

所述全局基准电流模块包括基准电流生成单元以及多输出电流镜，其中，所述基准电流生成单元与所述多输出电流镜的输入端口连接，所述多输出电流镜包括与所述本地基准电流源一一对应的输出端口，每一所述输出端口与其对应的所述本地基准电流源连接；

所述基准电流生成单元用于生成一路基准电流、并向所述多输出电流镜输入该一路基准电流，所述多输出电流镜对所述一路基准电流进行复制后通过所述输出端口向与其连接的每一所述本地基准电流源输入数值相同的基准电流。

4.根据权利要求3所述的相控阵芯片，其中，所述基准电流生成单元是带隙基准电路。

5.根据权利要求4所述的相控阵芯片，其中：

所述全局基准电流模块还包括温度系数调节单元，该温度系数调节单元与所述带隙基准电路、所述多输出电流镜、以及所述控制模块分别连接；

所述带隙基准电路输出零温度基准电流和正温度基准电流；

所述控制模块根据相控阵芯片的工作温度自动设置所述温度系数调节单元中对于所述零温度基准电流以及所述正温度基准电流的温度系数；

所述温度系数调节单元根据所述温度系数调节所述零温度基准电流和正温度基准电流的大小、并将调节大小后的所述零温度基准电流和正温度基准电流合并输出至所述多输出电流镜；

所述多输出电流镜对所述温度系数调节单元的输出进行复制以形成多路所述基准电流。

6.根据权利要求1所述的相控阵芯片，其中：

所述控制模块包括存储单元以及SPI从机；

所述存储单元，用于存储相控阵芯片的身份识别信息；

所述SPI从机，用于根据所述身份识别信息与外部SPI主机建立通信、并在建立通信后将所述外部SPI主机的控制指令提供给所述多个射频通道。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的相控阵芯片，其中：

每一所述射频通道包括一条信号通路，该信号通路是发射通路，该发射通路中的放大器是功率放大器；

所述发射通路从天线端至公共端包括依次串联的第一巴伦、所述功率放大器、第一移相调幅模块以及第二巴伦，其中，所述第一移相调幅模块包括利用差分传输线串联的所述移相器和所述衰减器，所述第一巴伦、所述功率放大器、所述第一移相调幅模块以及所述第二巴伦之间通过差分传输线串联。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的相控阵芯片，其中：

每一所述射频通道包括一条信号通路，该信号通路是接收通路，该接收通路中的放大器是低噪声放大器；

所述接收通路从天线端至公共端依次包括第三巴伦、所述低噪声放大器、第二移相调幅模块以及第四巴伦，其中，所述第二移相调幅模块包括利用差分传输线串联的所述移相器和所述衰减器，所述第三巴伦、所述放大器、所述第二移相调幅模块以及所述第四巴伦之间通过差分传输线串联。