实时延迟线能够使信号延迟一段时间,从而满足系统对于信号时域和相位等方面的需求,因此被广泛应用于超宽带波束形成系统中,为信号提供实时的延迟补偿。随着对于相控阵雷达扫描角度更加精细化的需求,也对实时延迟线的延迟精度和延迟范围提出了更高的要求。为了使实时延迟线更好地应用于超宽带发射机中,研究兼顾高延迟精度和宽延迟范围的多通道实时延迟阵列具有十分重要的意义。本文立足于延迟精度和延迟范围的指标要求,设计了一种数控可调的实时延迟阵列电路。延迟阵列具有四路输出,可以实现相邻通道间的固定相对延迟。延迟阵列分为3个模块:有源延迟单元级联构成的四通道阵列,2个数字控制电路和4个二选一数据选择器。延迟阵列采用压控调节的延迟单元,取代了传统的基于路径选择开关的调节方式。改进的延迟阵列结构降低了对于单元延迟的要求,并在延迟精度和延迟范围间达到平衡。有源延迟单元采用改进的电流缺乏型反相器结构,可以实现满摆幅的输出,同时具有较大的可调节延迟范围。延迟单元的控制电压由4位二进制数字控制电路产生,采用非线性电流型DAC结构构建,可以实现对相对延迟精度的线性调节。数据选择器由逻辑门构成,决定了阵列的最终输出,达到扩展相对延迟范围的目的。为了进一步简化电路结构,引入了延迟单元共享技术,使阵列中的延迟单元个数达到最简,有效降低了芯片面积。电路采用TSMC 40nm CMOS工艺进行版图设计,最终芯片面积为0.2576mm~2。后仿真结果表明,在TT工艺角下,延迟阵列的工作频段为0.5GHz～4GHz,相邻通道间可以实现1.46ps的相对延迟精度。在4位的二进制控制信号调节下,整个延迟阵列可以达到0～45.29ps的相对延迟范围。延迟阵列具有较高的延迟平坦度,相对延迟抖动小于1.71%,相邻通道间的相对延迟误差小于1.48%。对于阵元间距为5cm的相控阵天线而言,可以实现0.502°的扫描精度。电路的S11参数和S22参数均小于-10d B,输入和输出匹配良好。延迟阵列具有良好的幅频特性、群延迟特性和低的衰减特性。