近年来,随着无线通信技术的飞速发展,有源相控阵借助于可靠性高、反应时间短和抗干扰能力强的特点,其相关领域的研究已经不仅仅局限于军事方面,也逐渐转向5G通信、无人驾驶等新兴产业,而有源移相器作为有源相控阵中的重要模块,用来控制各天线单元之间信号的相位关系,其性能的好坏直接影响着整个系统,因此研究出具有高性能、小型化和低成本的移相器具有十分重要的意义。基于此目的,本论文采用成本较低且性能较好的Si Ge Bi CMOS工艺在通用的C到X波段上设计实现了一种有源模拟移相器。本论文所设计的有源模拟移相器采用矢量调制的方法,在外部偏置电压的作用下改变输出信号的相位和增益,其主要的电路模块包括有源巴伦、合成网络、补偿电路和带隙基准电路四个部分。其中,合成网络由正交信号发生器和模拟加法器组成。两级输入有源巴伦基于噪声相消结构设计实现,能够将单端输入信号转换成一组等幅差分信号输出,同时为后续电路提供一定大小的增益;由该巴伦产生的差分输出信号通过合成网络进行矢量叠加,在偏置电压连续变化的条件下实现0到360的相移,并且为了消除其中无源模块所引入的插入损耗,将设计的两级Type-II型正交信号发生器嵌套进模拟加法器的输入管和放大管之间,构成了一种嵌套式的合成网络;补偿电路则是针对有源模拟移相器中增益误差较大的问题所提出的一种解决方案,其通过电流舵结构压缩增益的变化范围,以此来减小增益误差,此外该电路还起到了输出巴伦的作用,能够将合成网络的差分输出信号转换为单端信号输出,方便后续的测试工作;带隙基准电路是通过零温度系数产生的原理设计实现的,能够为移相器中的输入巴伦和补偿电路提供稳定的偏置电流,保证整个电路正常运行。本论文所设计的有源模拟移相器采用了Tower Jazz 0.18μm Si Ge Bi CMOS工艺,在Cadence软件中完成了整体电路的搭建、版图设计以及仿真验证。其后仿结果显示,在3.3V的电源电压作用下,移相器整体电路的最大功耗为89.1m W,最大电流为27m A。另外,在4-12GHz工作频率范围内,有源模拟移相器的RMS相位误差<4.9,RMS增益误差<2.2d B,输入反射系数S11<-13.9d B,输出反射系数S22<-10.5d B,而输入1d B压缩点在-19.4d Bm到-14.6d Bm之间变化,移相器中各项性能指标均满足本论文提出的设计要求,具有低功耗、高精度等特点。