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相控阵天线技术自出现以来,在雷达和通信等领域得到了广泛的应用。近年来,随着信息的高速发展,军用和民用的需求不断提高,对相控阵天线性能的要求也越来越高。传统相控阵天线受到扫描角度、孔径效应以及有限瞬时带宽的限制,很难满足相控阵天线在高性能领域的应用。相比于传统移相器,基于实时延迟技术(TTD)的非色散可变延迟线能够有效的抵消孔径渡越时间的影响,使得相控阵天线能够满足宽带、宽扫描角的要求。基于CMOS工艺的实时延迟线,具有低功耗、低成本以及高集成度的优势。作为相控阵天线的关键模块,实时延迟线的设计实现至关重要。本文设计了一种高精度可变模拟实时延迟线。基于无源和有源延迟单元相结合的技术以提高电路的信号增益,优化电路面积。整个电路结构分为三部分,包括粗调节有源延迟模块、级间匹配模块以及细调节无源延迟模块。粗调节有源延迟模块包括有源延迟单元和模拟路径选择开关构成,通过数字电路控制模拟开关的导通状态实现信号路径的选择;级间匹配电路用来实现无源电路与有源电路之间的匹配;无源延迟模块通过电压控制可变电容的大小实现连续可调的细调节延迟。整体实现了小面积、低功耗、大范围、高集成度的可调节模拟实时延迟线。本设计采用TSMC0.18μm CMOS工艺,芯片总面积为690×900μm2。后仿真结果表明,在0.5GHz-3.1GHz的频率范围内,实时延迟线在TT工艺角下可实现0～91ps的连续相对延迟。总延迟范围包含3级有源延迟单元的延迟以及无源延迟单元的延迟,单级有源延迟单元可实现22ps的平均延迟,细调节无源延迟整体实现25ps的连续延迟。在不同工艺角下整体电路增益抖动小于±2.1dB,最大延迟抖动为4.9%。在1.8V的供电电压下电路功耗为25.6mW。