CN111726096A - 一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器 - Google Patents

一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，包括：输入巴伦，用于将单端输入信号转换为差分输入信号；正交信号发生器，差分输入信号经过正交信号发生器后产生两路正交的差分信号：I路信号和Q路信号；可变增益放大器，包括用于对I路信号进行幅度调制和矢量合成的I路可变增益放大器，以及用于对Q路信号进行幅度调制和矢量合成的Q路可变增益放大器；输出巴伦，用于将差分信号转换为单端信号输出。本发明适用于SiGe BiCMOS工艺，采用变压器结构巴伦，减小相位和幅度不平衡，通过低耦合系数正交耦合器拓宽了正交信号的带宽，并通过与吉尔伯特单元相结合的控制偏置电流实现的可变增益放大器，提高了幅度控制精度。

Description

一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器
技术领域
本发明涉及有源移相器技术领域，尤其是一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器。
背景技术
近年来，可重构天线阵列得到了快速发展。移相器是相控阵系统中的关键模块，它通过控制天线阵列中每个天线单元传输信号的相位来实现波束形成和扫描。随着工作频率的不断升高、扫描角范围的不断增大,导致相控阵天线阵元之间的距离必须变得越来越小,再加上具有强抗干扰能力的相控阵天线对幅相调制有着高精度的要求,使得相控阵天线对收发组件TR的相位调制性能要求越来越高,收发组件的尺寸要求也越来越小。采用有源移相器替代传统收发通路中的移相器芯片，能够满足对尺寸大小的要求并且能够更加灵活地通过模拟信号或者数字逻辑信号直接控制芯片对相位进行调制。
以往的有源移相器系统中正交信号发生器大多考虑两种结构：多相滤波器PPF和正交全通滤波器QAF。多相滤波器PPF可以产生高质量的正交信号，但插损较大。而正交全通滤波器QAF，其优点在于插损较小甚至能提供一定的电压增益，但是，在毫米波频段，其负载电容可与内部QAF电容相比，这会导致明显的I/Q误差。且以往的有源移相器系统中幅度调制单元精度低。因此，面向毫米波相控阵系统，提供一种高精度、高集成度、低成本、低损耗的有源移相器系统是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度、高集成度、低成本、低损耗的用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，包括：
输入巴伦，用于将单端输入信号转换为差分输入信号；
正交信号发生器，差分输入信号经过正交信号发生器后产生两路正交的差分信号：I路信号和Q路信号；
可变增益放大器，包括用于对I路信号进行幅度调制和矢量合成的I路可变增益放大器，以及用于对Q路信号进行幅度调制和矢量合成的Q路可变增益放大器；
输出巴伦，用于将差分信号转换为单端信号输出；
所述输入巴伦的输入端A1接单端输入信号，输入巴伦的接地端A2接地，输入巴伦的第一差分输出端A3接正交信号发生器的第一差分输入端D1，输入巴伦的第二差分输出端A4接正交信号发生器的第二差分输入端D2；正交信号发生器的第一差分隔离端D7和第二差分隔离端D8均接地；正交信号发生器的第一差分输出端D3和第二差分输出端D4分别接I路可变增益放大器的第一差分输入端E1和第二差分输入端E2，正交信号发生器的第一差分耦合端D5和第二差分耦合端D6分别接Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3和第二差分输入端E4；I路可变增益放大器的输出端和Q路可变增益放大器的输出端分别接输出巴伦的第一差分输入端F1和第二差分输入端F2，输出巴伦的输出端输出单端信号，输出巴伦的接地端接地。
所述输入巴伦由变压器耦合而成，所述变压器包括初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈上下叠加，信号从初级线圈流进，在次级线圈引发磁场耦合和电场耦合，次级线圈输出信号；所述输入巴伦的输入端A1和接地端A2通过设置在芯片顶层金属AM层上的初级线圈连接，输入巴伦的第一差分输出端A3和第二差分输出端A4通过设置在芯片次顶层金属LY层上的次级线圈连接，次级线圈的中心抽头接地，电容并联在输入巴伦的第一差分输出端A3和第二差分输出端A4之间；输出巴伦和输入巴伦的结构相同。
所述正交信号发生器采用片上差分正交耦合器，所述片上差分正交耦合器包括八个金属线和四个差分端口，所述八个金属线包括设置在芯片顶层金属AM层的第一金属线、第三金属线、第五金属线和第七金属线，以及设置在芯片次顶层金属LY层的第二金属线、第四金属线、第六金属线和第八金属线；所述正交信号发生器的第一差分输入端D1、第二差分输入端D2、第一差分耦合端D5和第二差分耦合端D6均设置在芯片顶层金属AM层，正交信号发生器的第一差分输出端D3、第二差分输出端D4、第一差分隔离端D7和第二差分隔离端D8均设置在芯片次顶层金属LY层；
所述第一差分输入端D1与第一金属线连接，再经由第一通孔与第二金属线相连，然后再连接到第一差分输出端D3；第二差分输入端D2与第三金属线连接，再经由第三通孔与第四金属线相连，然后再连接到第二差分输出端D4；
所述第一差分隔离端D7与第六金属线连接，再经由第二通孔与第五金属线相连，然后再连接到第一差分耦合端D5；第二差分隔离端D8与第八金属线连接，再经由第四通孔与第七金属线相连，然后再连接到第二差分耦合端D6。
所述可变增益放大器包括12个双极性晶体管，即第一晶体管Q1至第十二晶体管Q12，其中，第一晶体管Q1的基极作为I路可变增益放大器的第一差分输入端E1，第一晶体管Q1的发射极与第二晶体管Q2的发射极连接，并连接到I路尾电流源I1，第一晶体管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与第五晶体管Q5、第六晶体管Q6的发射极相连；第二晶体管Q2的基极作为I路可变增益放大器的第二差分输入端E2，第二晶体管Q2的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别与第七晶体管Q7、第八晶体管Q8的发射极相连；第三晶体管Q3的基极作为Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3，第三晶体管Q3的发射极与第四晶体管Q4的发射极连接，并连接到Q路尾电流源I2，第三晶体管Q3的集电极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与第九晶体管Q9、第十晶体管Q10的发射极相连；第四晶体管Q4的基极作为Q路可变增益放大器的第二差分输入端E4，第四晶体管Q4的集电极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与第十一晶体管Q11、第十二晶体管Q12的发射极相连，第五晶体管Q5至第十二晶体管Q12的基极均接偏置电压Vb，第五晶体管Q5的集电极、第七晶体管Q7的集电极、第九晶体管Q9的集电极、第十一晶体管Q11的的集电极四者相连后分两路，一路作为Q路可变增益放大器的输出端，另一路通过电阻R5连接电源电压VDD；第六晶体管Q6的集电极、第八晶体管Q8的集电极、第十晶体管Q10的集电极、第十二晶体管Q12的的集电极四者相连后分两路，一路作为I路可变增益放大器的输出端，另一路通过电阻R6连接电源电压VDD；IPTAT电流源分别向I路尾电流源I1和Q路尾电流源I2提供电流。
所述IPTAT电流源包括启动电路、带隙基准电路和电流镜电路，所述启动电路由第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3组成，所述带隙基准电路由第一BJT管B1、第二BJT管B2、第三BJT管B3、第四BJT管B4、第四MOS管M4、第五MOS管M5和电阻R5组成，所述电流镜电路由第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11组成；所述第一MOS管M1的栅极接地，第一MOS管M1的源极接电源电压VDD，第一MOS管M1的漏极分别与第三MOS管M3的栅极、第二MOS管M2的栅极连接，第三MOS管M3的源极与漏极共地，第二MOS管M2的源极接电源电压VDD；第一BJT管B1的基极和集电极连接，第一BJT管B1的集电极与第三BJT管B3的发射极相连，第一BJT管B1的发射极接地，第二BJT管B2的基极和集电极连接，第二BJT管B2的集电极与第四BJT管B4的发射极相连，第二BJT管B2的发射极通过电阻R5接地；第三BJT管B3的基极和集电极相连，第三BJT管B3的集电极分别与第四MOS管M4的漏极、第二MOS管M2的漏极相连，第三BJT管B3的基极与第四BJT管B4的基极相连，第四BJT管B4的集电极分别与第五MOS管M5的栅极、第五MOS管M5的漏极相连；第四MOS管M4的源极和第五MOS管M5的源极均接电源电压VDD，且二者的栅极相连；第六MOS管M6的源极与第七MOS管M7的源极均接电源电压VDD，二者的栅极相连且均接第五MOS管M5的漏极，第六MOS管M6的漏极与第八MOS管M8的源极相连，第七MOS管M7的漏极与第九MOS管M9的源极相连，第八MOS管M8的栅极和漏极相连，第九MOS管M9的栅极和漏极相连，第八MOS管M8的漏极与第十MOS管M10的漏极相连，第九MOS管M9的漏极与第十一MOS管M11的漏极相连，第十MOS管M10的栅极接控制电压Vcn，第十一MOS管M11的栅极接控制电压Vcp，第十MOS管M10的源极与第十一MOS管M11的源极相连后输出IPIAT电流信号。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明的输入巴伦和输出巴伦采用变压器结构，顶层金属AM层为初级线圈，次顶层金属LY层为次级线圈，中心抽头接地，能够有效抑制共模效应，减小相位和幅度不平衡，为了实现良好的输入输出匹配，在差分端口间并联电容实现匹配；第二，本发明的正交信号发生器采用基于平行线耦合器结构的差分正交耦合器，通过低耦合系数耦合器拓宽了正交信号的带宽，不仅能够产生较好的正交相位，且插损也较小；第三，本发明的可变增益放大器在吉尔伯特单元的基础上通过控制偏置实现增益变化，控制偏置电流的变化，由带隙基准提供作为基准电流源，然后通过电流镜生成IPTAT为尾电流源提供电流，从而实现希望的偏置和增益。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图；
图2为图1中输入巴伦的结构示意图；
图3为图1中正交信号发生器的结构示意图；
图4为图1中可变增益放大器的电路原理图；
图5为本发明中IPTAT电流源的电路原理图；
图6为本发明相位均方根误差示意图；
图7为本发明幅度均方根误差示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，包括：
输入巴伦，用于将单端输入信号转换为差分输入信号；
正交信号发生器，差分输入信号经过正交信号发生器后产生两路正交的差分信号：I路信号和Q路信号；
可变增益放大器，包括用于对I路信号进行幅度调制和矢量合成的I路可变增益放大器，以及用于对Q路信号进行幅度调制和矢量合成的Q路可变增益放大器；
输出巴伦，用于将差分信号转换为单端信号输出；
所述输入巴伦的输入端A1接单端输入信号，输入巴伦的接地端A2接地，输入巴伦的第一差分输出端A3接正交信号发生器的第一差分输入端D1，输入巴伦的第二差分输出端A4接正交信号发生器的第二差分输入端D2；正交信号发生器的第一差分隔离端D7和第二差分隔离端D8均接地；正交信号发生器的第一差分输出端D3和第二差分输出端D4分别接I路可变增益放大器的第一差分输入端E1和第二差分输入端E2，正交信号发生器的第一差分耦合端D5和第二差分耦合端D6分别接Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3和第二差分输入端E4；I路可变增益放大器的输出端和Q路可变增益放大器的输出端分别接输出巴伦的第一差分输入端F1和第二差分输入端F2，输出巴伦的输出端输出单端信号，输出巴伦的接地端接地。
如图2所示，所述输入巴伦由变压器耦合而成，所述变压器包括初级线圈1和次级线圈2，初级线圈1和次级线圈2上下叠加，信号从初级线圈1流进，在次级线圈2引发磁场耦合和电场耦合，次级线圈2输出信号；所述输入巴伦的输入端A1和接地端A2通过设置在芯片顶层金属AM层上的初级线圈1连接，输入巴伦的第一差分输出端A3和第二差分输出端A4通过设置在芯片次顶层金属LY层上的次级线圈2连接，次级线圈2的中心抽头接地，电容3并联在输入巴伦的第一差分输出端A3和第二差分输出端A4之间；输出巴伦和输入巴伦的结构相同。所述芯片顶层金属AM层是指所选工艺中，厚度大，承载电流密度大，金属损耗低且离衬底最远的金属层；所述芯片次顶层金属LY层是指顶层金属下面的金属层。单端输入信号从输入端A1进入输入巴伦，然后被转换为差分信号由第一差分输出端A3、第二差分输出端A4输出。
如图3所示，所述正交信号发生器采用片上差分正交耦合器，所述片上差分正交耦合器包括八个金属线和四个差分端口，所述八个金属线包括设置在芯片顶层金属AM层的第一金属线4、第三金属线6、第五金属线8和第七金属线10，以及设置在芯片次顶层金属LY层的第二金属线5、第四金属线7、第六金属线9和第八金属线11；所述正交信号发生器的第一差分输入端D1、第二差分输入端D2、第一差分耦合端D5和第二差分耦合端D6均设置在芯片顶层金属AM层，正交信号发生器的第一差分输出端D3、第二差分输出端D4、第一差分隔离端D7和第二差分隔离端D8均设置在芯片次顶层金属LY层；
所述第一差分输入端D1与第一金属线4连接，再经由第一通孔12与第二金属线5相连，然后再连接到第一差分输出端D3；第二差分输入端D2与第三金属线6连接，再经由第三通孔14与第四金属线7相连，然后再连接到第二差分输出端D4；
所述第一差分隔离端D7与第六金属线9连接，再经由第二通孔13与第五金属线8相连，然后再连接到第一差分耦合端D5；第二差分隔离端D8与第八金属线11连接，再经由第四通孔15与第七金属线10相连，然后再连接到第二差分耦合端D6。差分输入信号由第一差分输入端D1、第二差分输入端D2进入正交信号发生器，然后产生两路(I路和Q路)正交的差分信号，分别通过第一差分输出端D3、第二差分输出端D4和第一差分耦合端D5、第二差分耦合端D6输出。
如图4所示，所述可变增益放大器包括12个双极性晶体管，即第一晶体管Q1至第十二晶体管Q12，其中，第一晶体管Q1的基极作为I路可变增益放大器的第一差分输入端E1，第一晶体管Q1的发射极与第二晶体管Q2的发射极连接，并连接到I路尾电流源I1，第一晶体管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与第五晶体管Q5、第六晶体管Q6的发射极相连；第二晶体管Q2的基极作为I路可变增益放大器的第二差分输入端E2，第二晶体管Q2的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别与第七晶体管Q7、第八晶体管Q8的发射极相连；第三晶体管Q3的基极作为Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3，第三晶体管Q3的发射极与第四晶体管Q4的发射极连接，并连接到Q路尾电流源I2，第三晶体管Q3的集电极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与第九晶体管Q9、第十晶体管Q10的发射极相连；第四晶体管Q4的基极作为Q路可变增益放大器的第二差分输入端E4，第四晶体管Q4的集电极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与第十一晶体管Q11、第十二晶体管Q12的发射极相连，第五晶体管Q5至第十二晶体管Q12的基极均接偏置电压Vb，第五晶体管Q5的集电极、第七晶体管Q7的集电极、第九晶体管Q9的集电极、第十一晶体管Q11的的集电极四者相连后分两路，一路作为Q路可变增益放大器的输出端E6，另一路通过电阻R5连接电源电压VDD；第六晶体管Q6的集电极、第八晶体管Q8的集电极、第十晶体管Q10的集电极、第十二晶体管Q12的的集电极四者相连后分两路，一路作为I路可变增益放大器的输出端E5，另一路通过电阻R6连接电源电压VDD；IPTAT电流源分别向I路尾电流源I1和Q路尾电流源I2提供电流。所述I路可变增益放大器和Q路可变增益放大器采用与吉尔伯特单元相结合的控制偏置电流实现的可变增益放大器完成，控制I路尾电流源I1和Q路尾电流源I2的电流值，可以改变I路和Q路的信号的幅值。
两路(I路和Q路)正交的差分信号分别通过I路可变增益放大器的第一差分输入端E1、第二差分输入端E2和Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3、第二差分输入端E4进入可变增益放大器，控制I路尾电流源I1和Q路尾电流源I2的电流，改变I路和Q路的信号的幅值，通过控制基极偏置Vb能够选通不同的信号通路，实现180度相位翻转，然后再进行I路和Q路的信号合成，最后经由I路可变增益放大器的输出端E5、Q路可变增益放大器的输出端E6输出。
如图5所示，所述IPTAT电流源包括启动电路16、带隙基准电路17和电流镜电路18，所述启动电路16由第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3组成，所述带隙基准电路17由第一BJT管B1、第二BJT管B2、第三BJT管B3、第四BJT管B4、第四MOS管M4、第五MOS管M5和电阻R5组成，所述电流镜电路18由第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11组成；所述第一MOS管M1的栅极接地，第一MOS管M1的源极接电源电压VDD，第一MOS管M1的漏极分别与第三MOS管M3的栅极、第二MOS管M2的栅极连接，第三MOS管M3的源极与漏极共地，第二MOS管M2的源极接电源电压VDD；第一BJT管B1的基极和集电极连接，第一BJT管B1的集电极与第三BJT管B3的发射极相连，第一BJT管B1的发射极接地，第二BJT管B2的基极和集电极连接，第二BJT管B2的集电极与第四BJT管B4的发射极相连，第二BJT管B2的发射极通过电阻R5接地；第三BJT管B3的基极和集电极相连，第三BJT管B3的集电极分别与第四MOS管M4的漏极、第二MOS管M2的漏极相连，第三BJT管B3的基极与第四BJT管B4的基极相连，第四BJT管B4的集电极分别与第五MOS管M5的栅极、第五MOS管M5的漏极相连；第四MOS管M4的源极和第五MOS管M5的源极均接电源电压VDD，且二者的栅极相连；第六MOS管M6的源极与第七MOS管M7的源极均接电源电压VDD，二者的栅极相连且均接第五MOS管M5的漏极，第六MOS管M6的漏极与第八MOS管M8的源极相连，第七MOS管M7的漏极与第九MOS管M9的源极相连，第八MOS管M8的栅极和漏极相连，第九MOS管M9的栅极和漏极相连，第八MOS管M8的漏极与第十MOS管M10的漏极相连，第九MOS管M9的漏极与第十一MOS管M11的漏极相连，第十MOS管M10的栅极接控制电压Vcn，第十一MOS管M11的栅极接控制电压Vcp，第十MOS管M10的源极与第十一MOS管M11的源极相连后输出IPIAT电流信号。
所述IPTAT电流源控制偏置电流的变化，由带隙基准提供作为基准电流源，然后通过电流镜生成IPTAT(与绝对温度成正比电流)，为尾电流源提供电流，通过开关控制不同的IPTAT电流，从而实现希望的偏置和增益。启动电路16为带隙基准电路17提供初始电流，使电路工作起来。电流镜电路17提供较大输出电阻，接近理想电流源。
启动电路16中第二MOS管M2工作在导通状态，为带隙基准电路17提供初始电流，使电路工作起来。在电流镜电路18中，根据实际使用中所需电流的大小，控制第六MOS管M6至第十一MOS管M11进行选通。通过输出IPTAT为I路尾电流源I1和Q路尾电流源I2提供电流，实现不同增益控制。
如图6所示，矢量调制移相器在80-100GHz内相位误差均小于5.7°，且在94GHz处为3.74°。
如图7所示，在80-100GHz范围内幅度均值在-5.2--6.3dB间变化，且在该频段下各个相位状态的幅度均方根误差均小于0.68dB，其中在94GHz处，幅度均值为-5.2dB,RMS为0.28dB。
综上所述，本发明适用于SiGe BiCMOS工艺，采用变压器结构巴伦，减小相位和幅度不平衡，通过低耦合系数正交耦合器拓宽了正交信号的带宽，并通过与吉尔伯特单元相结合的控制偏置电流实现的可变增益放大器，提高了幅度控制精度。本发明实现了360度相位调节范围，高精度、高集成度、低损耗和低成本的目的。

Claims (5)

1.一种用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，其特征在于：包括：
输入巴伦，用于将单端输入信号转换为差分输入信号；
正交信号发生器，差分输入信号经过正交信号发生器后产生两路正交的差分信号：I路信号和Q路信号；
可变增益放大器，包括用于对I路信号进行幅度调制和矢量合成的I路可变增益放大器，以及用于对Q路信号进行幅度调制和矢量合成的Q路可变增益放大器；
输出巴伦，用于将差分信号转换为单端信号输出；
所述输入巴伦的输入端A1接单端输入信号，输入巴伦的接地端A2接地，输入巴伦的第一差分输出端A3接正交信号发生器的第一差分输入端D1，输入巴伦的第二差分输出端A4接正交信号发生器的第二差分输入端D2；正交信号发生器的第一差分隔离端D7和第二差分隔离端D8均接地；正交信号发生器的第一差分输出端D3和第二差分输出端D4分别接I路可变增益放大器的第一差分输入端E1和第二差分输入端E2，正交信号发生器的第一差分耦合端D5和第二差分耦合端D6分别接Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3和第二差分输入端E4；I路可变增益放大器的输出端和Q路可变增益放大器的输出端分别接输出巴伦的第一差分输入端F1和第二差分输入端F2，输出巴伦的输出端输出单端信号，输出巴伦的接地端接地。
2.根据权利要求1所述的用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，其特征在于：所述输入巴伦由变压器耦合而成，所述变压器包括初级线圈(1)和次级线圈(2)，初级线圈(1)和次级线圈(2)上下叠加，信号从初级线圈(1)流进，在次级线圈(2)引发磁场耦合和电场耦合，次级线圈(2)输出信号；所述输入巴伦的输入端A1和接地端A2通过设置在芯片顶层金属AM层上的初级线圈(1)连接，输入巴伦的第一差分输出端A3和第二差分输出端A4通过设置在芯片次顶层金属LY层上的次级线圈(2)连接，次级线圈(2)的中心抽头接地，电容(3)并联在输入巴伦的第一差分输出端A3和第二差分输出端A4之间；输出巴伦和输入巴伦的结构相同。
3.根据权利要求1所述的用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，其特征在于：所述正交信号发生器采用片上差分正交耦合器，所述片上差分正交耦合器包括八个金属线和四个差分端口，所述八个金属线包括设置在芯片顶层金属AM层的第一金属线(4)、第三金属线(6)、第五金属线(8)和第七金属线(10)，以及设置在芯片次顶层金属LY层的第二金属线(5)、第四金属线(7)、第六金属线(9)和第八金属线(11)；所述正交信号发生器的第一差分输入端D1、第二差分输入端D2、第一差分耦合端D5和第二差分耦合端D6均设置在芯片顶层金属AM层，正交信号发生器的第一差分输出端D3、第二差分输出端D4、第一差分隔离端D7和第二差分隔离端D8均设置在芯片次顶层金属LY层；
所述第一差分输入端D1与第一金属线(4)连接，再经由第一通孔(12)与第二金属线(5)相连，然后再连接到第一差分输出端D3；第二差分输入端D2与第三金属线(6)连接，再经由第三通孔(14)与第四金属线(7)相连，然后再连接到第二差分输出端D4；
所述第一差分隔离端D7与第六金属线(9)连接，再经由第二通孔(13)与第五金属线(8)相连，然后再连接到第一差分耦合端D5；第二差分隔离端D8与第八金属线(11)连接，再经由第四通孔(15)与第七金属线(10)相连，然后再连接到第二差分耦合端D6。
4.根据权利要求1所述的用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，其特征在于：所述可变增益放大器包括12个双极性晶体管，即第一晶体管Q1至第十二晶体管Q12，其中，第一晶体管Q1的基极作为I路可变增益放大器的第一差分输入端E1，第一晶体管Q1的发射极与第二晶体管Q2的发射极连接，并连接到I路尾电流源I1，第一晶体管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与第五晶体管Q5、第六晶体管Q6的发射极相连；第二晶体管Q2的基极作为I路可变增益放大器的第二差分输入端E2，第二晶体管Q2的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别与第七晶体管Q7、第八晶体管Q8的发射极相连；第三晶体管Q3的基极作为Q路可变增益放大器的第一差分输入端E3，第三晶体管Q3的发射极与第四晶体管Q4的发射极连接，并连接到Q路尾电流源I2，第三晶体管Q3的集电极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与第九晶体管Q9、第十晶体管Q10的发射极相连；第四晶体管Q4的基极作为Q路可变增益放大器的第二差分输入端E4，第四晶体管Q4的集电极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与第十一晶体管Q11、第十二晶体管Q12的发射极相连，第五晶体管Q5至第十二晶体管Q12的基极均接偏置电压Vb，第五晶体管Q5的集电极、第七晶体管Q7的集电极、第九晶体管Q9的集电极、第十一晶体管Q11的的集电极四者相连后分两路，一路作为Q路可变增益放大器的输出端，另一路通过电阻R5连接电源电压VDD；第六晶体管Q6的集电极、第八晶体管Q8的集电极、第十晶体管Q10的集电极、第十二晶体管Q12的的集电极四者相连后分两路，一路作为I路可变增益放大器的输出端，另一路通过电阻R6连接电源电压VDD；IPTAT电流源分别向I路尾电流源I1和Q路尾电流源I2提供电流。
5.根据权利要求4所述的用于可重构天线阵列波束形成的矢量调制移相器，其特征在于：所述IPTAT电流源包括启动电路(16)、带隙基准电路(17)和电流镜电路(18)，所述启动电路(16)由第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3组成，所述带隙基准电路(17)由第一BJT管B1、第二BJT管B2、第三BJT管B3、第四BJT管B4、第四MOS管M4、第五MOS管M5和电阻R5组成，所述电流镜电路(18)由第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11组成；所述第一MOS管M1的栅极接地，第一MOS管M1的源极接电源电压VDD，第一MOS管M1的漏极分别与第三MOS管M3的栅极、第二MOS管M2的栅极连接，第三MOS管M3的源极与漏极共地，第二MOS管M2的源极接电源电压VDD；第一BJT管B1的基极和集电极连接，第一BJT管B1的集电极与第三BJT管B3的发射极相连，第一BJT管B1的发射极接地，第二BJT管B2的基极和集电极连接，第二BJT管B2的集电极与第四BJT管B4的发射极相连，第二BJT管B2的发射极通过电阻R5接地；第三BJT管B3的基极和集电极相连，第三BJT管B3的集电极分别与第四MOS管M4的漏极、第二MOS管M2的漏极相连，第三BJT管B3的基极与第四BJT管B4的基极相连，第四BJT管B4的集电极分别与第五MOS管M5的栅极、第五MOS管M5的漏极相连；第四MOS管M4的源极和第五MOS管M5的源极均接电源电压VDD，且二者的栅极相连；第六MOS管M6的源极与第七MOS管M7的源极均接电源电压VDD，二者的栅极相连且均接第五MOS管M5的漏极，第六MOS管M6的漏极与第八MOS管M8的源极相连，第七MOS管M7的漏极与第九MOS管M9的源极相连，第八MOS管M8的栅极和漏极相连，第九MOS管M9的栅极和漏极相连，第八MOS管M8的漏极与第十MOS管M10的漏极相连，第九MOS管M9的漏极与第十一MOS管M11的漏极相连，第十MOS管M10的栅极接控制电压Vcn，第十一MOS管M11的栅极接控制电压Vcp，第十MOS管M10的源极与第十一MOS管M11的源极相连后输出IPIAT电流信号。
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