张 明，徐 琴

(1.成都职业技术学院软件学院，四川 成都 610041；2.重庆邮电大学移通学院，重庆 401520)

对于宽带相控阵系统等要求延时可控且工作频率较高的应用，基于无源二阶全通网络(APN)的延时模块[1－2]是较好的选择方案。与传统传输线延时结构相比，无源二阶APN 具有更高的延时带宽乘积[3]，且集成面积更小。这两个特性促使无源APN电路被广泛用于实现高频集成延时电路。

与无源APN 相比，有源二阶APN 的电路尺寸通常要小得多。例如，Mondal 等人[4]提出了一种全通滤波器架构的2 GHz 有源延时单元，采用了0.18 μm CMOS 工艺，延时范围为0.25 ns～1.7 ns。但是，有源二阶APN 的使用仅限于工作频率小于几个GHz 的应用。对于在高频宽带上的应用来说，无源二阶APN 的适用性更好。但是，单个无源二阶APN的延时带宽乘积有时不足以提供所需群延时值，因此研究人员提出将多个相同的无源二阶APN 进行级联。例如，Hu 等人[5]提出了一种0.13 μm 工艺1 GHz～20 GHz 延时电路，最大延时为400 ps，获得了较小的延时误差。Moallemi 等人[6]提出了一种用于相控阵天线的宽带可控延时模块。但是，在此类设计方法中，随着群延时的增加或上限频率的增加，需要更多的无源APN 电路，这就导致了更大的插入损耗和更大的电路尺寸。

因此，本文设计了一种利用较少的级联无源APN 实现高群延时的新方法。该方法利用二阶APN 群延时频率响应的峰值特性，从单个APN 电路中提取更多的群延时，适用于高频宽带通应用。该方法在实现大群延时的同时，具有插入损耗低、电路尺寸小的优点。该无源延时线设计采用0.18 μm CMOS 工艺进行了具体实现，可在8 GHz～18 GHz的频段内提供120 ps 的最大延时和3.9 ps 的最小延时，延时步长为3.9 ps。……