基于InP HBT工艺的C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC

基于0.7μm InP HBT工艺,设计了一款C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC。三倍频核心电路采用AB类差分级联三极管(cascode)结构,可产生丰富的奇次谐波信号,通过输出匹配网络滤出三次谐波信号并抑制其他谐波信号。输入端利用有源巴伦实现单端信号到差分信号的转换,提供较大的驱动功率同时节省面积;输出端级联缓冲放大器,提高输出功率。常温状态下,当输入驱动功率为-5 dBm时,该三倍频器在输出频率3.9~6.9 GHz范围内,输出功率大于10 dBm,偶次谐波抑制度大于33 dBc,基波抑制度大于35 dBc,五次谐波抑制度大于24 dBc。芯片供电方式为单电源+3.3 V供电,直流功耗为198 mW。     

一款W波段GaN HEMT高谐波抑制八次倍频器MMIC

报道了一款采用0.1μm GaN HEMT工艺制作的W波段八次倍频器芯片。该芯片集成了3个二次倍频器和1个驱动放大器。二次倍频器采用有源平衡电路结构以实现较好的功率输出和有效的基波和奇次谐波抑制;驱动放大器采用单级负反馈电路结构,在实现良好输入输出匹配的同时兼顾增益平坦度。最终实现的八次倍频器芯片3 dB工作带宽为16 GHz(84～100 GHz),输出功率大于13 dBm,谐波抑制度大于40 dBc,带内谐波抑制度大于60 dBc。芯片面积3.6 mm×1.7 mm。     

基于InP HBT工艺的宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC设计

基于NEDI0.7μmInP HBT工艺,设计了一种宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC,输出频率范围覆盖DC-100GHz,最大倍频次数高达60.梳谱发生器由40级非线性传输线单元级联构成,每个非线性单元由高阻微带线以及基极-集电极短接的晶体管组成.在一定功率的正弦波或方波信号驱动条件下,芯片输出端可以得到系列高次脉冲...     

E波段3.5 W GaN宽带高功率放大器MMIC

基于自主开发的100 nm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款工作频段覆盖E波段(60～90 GHz)的宽带高功率放大器芯片.放大器采用密集通孔结构的共源极晶体管,降低寄生效应,提高器件的高频增益.同时采用三级级联拓扑结构,结合紧凑的微带线宽带匹配电路,在60～92 GHz频率范围内,典型线性增益达到...     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE〉40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT 单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE＞40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

宽带W波段低噪声放大器的设计与制作

基于未来低功耗毫米波接收前端的应用,采用InP HEMT工艺实现了一种W波段宽带低噪声放大器.该放大器采用边缘耦合线用于级间的隔离,扇形短截线用于RF旁路,偏置网络采用薄膜电阻和扇形短截线以保持放大器的稳定性.采用3 mm噪声测试系统对单片进行在片测试.测试结果显示在80～102 GHz,噪声系数小于5 dB,相关增益大于19 dB.五级电路的栅、漏分别连在一起方便使用,芯片面积3.6 mm×1.7 mm,功耗30 mW.     

基于InP基HEMTs的W波段高增益低噪声放大MMIC

本文基于自主研发的InP基高电子迁移率晶体管工艺设计并制作了一款W波段单级低噪声放大单片毫米波集成电路。共源共栅拓扑结构和共面波导工艺保证了该低噪声放大器紧凑的面积和高的增益,其芯片面积为900 μm×975 μm,84 GHz-100 GHz频率范围内增益大于10 dB,95 GHz处小信号增益达到最大值为15.2 dB。根据调查对比,该单级放大电路芯片具有最高的单级增益和相对高的增益面积比。另外,该放大电路芯片在87.5 GHz处噪声系数为4.3 dB,88.8 GHz处饱和输出功率为8.03 dBm。该低噪声放大器芯片的成功研制对于构建一个W波段信号接收前端具有重要的借鉴意义。     

新颖的S波段宽带八倍频链

本文介绍使用双平衡混频器设计制作Ｓ波段宽带八倍频链带宽大于１３％，谐波抑制大于４５ｄＢ、输出波动小于１ｄＢ的良好性能。     

高增益K波段MMIC低噪声放大器

基于0.25μm PHEMT工艺,给出了两个高增益K波段低噪声放大器.放大器设计中采用了三级级联增加栅宽的电路结构,通过前级源极反馈电感的恰当选取获得较高的增益和较低的噪声;采用直流偏置上加阻容网络,用来消除低频增益和振荡;三级电路通过电阻共用一组正负电源,使用方便,且电路性能较好,输入输出驻波比小于2.0;功率增益达24dB;噪声系数小于3.5dB.两个放大器都有较高的动态范围和较小的面积,放大器1dB压缩点输出功率大于15dBm;芯片尺寸为1mm×2mm×0.1mm.该放大器可以应用在24GHz汽车雷达前端和26.5GHz本地多点通信系统中.     

高增益K波段MMIC低噪声放大器

基于0.25μm PHEMT工艺,给出了两个高增益K波段低噪声放大器.放大器设计中采用了三级级联增加栅宽的电路结构,通过前级源极反馈电感的恰当选取获得较高的增益和较低的噪声;采用直流偏置上加阻容网络,用来消除低频增益和振荡;三级电路通过电阻共用一组正负电源,使用方便,且电路性能较好,输入输出驻波比小于2.0;功率增益达24dB;噪声系数小于3.5dB.两个放大器都有较高的动态范围和较小的面积,放大器1dB压缩点输出功率大于15dBm;芯片尺寸为1mm×2mm×0.1mm.该放大器可以应用在24GHz汽车雷达前端和26.5GHz本地多点通信系统中.     

5W ISM波段InGaP/GaAs HBT功率放大器MMIC

通过分析InGaP/GsAsHBT器件的热学和电学特点,结合HBT大功率放大器芯片在技术性能、稳定性、可靠性及尺寸等方面的要求,通过优化设计HBT功率器件单元和匹配电路,开发了一个大功率、高效率、小尺寸的ISM波段功率放大器单片集成电路。该三级放大器的各级器件单元的发射极面积分别为320μm2,1280μm2,5760μm2,芯片内部包括了输入、输出50Ω匹配电路,面积仅为1.9mm×2.1mm。放大器采用5V单电源供电,在2.4～2.5GHz频率范围内线性增益为27dB,2dB增益压缩点输出饱和功率达到37dBm,功率附加效率为46%。     

基于1um磷化铟DHBT工艺的W波段推推式单片二倍频器

设计了基于1um磷化铟双异质结晶体管工艺的W波段二倍频器单片电路. 采用有源巴伦将单端输入转化为差分输出. 在推推结构的输出口端接谐振网络, 提取二次谐波. 多级差分结构提高倍频增益, 抑制基波频率. 该单片电路集成了18个双异质结晶体管, 芯片面积为 0.55毫米×0.5 毫米. 测试表明在75GHz到80GHz频率范围内, 输出功率大于5.8dBm, 基波抑制大于16dBc, 倍频增益大于4.7dB.     

基于InGaP/GaAs HBT的高效率高谐波抑制功率放大器

将基于InGaP/GaAs HBT工艺的高线性功率放大器芯片、CMOS控制芯片、输出匹配电路集成于双层基板,研制了一款工作在S波段的高效率、高谐波抑制功率放大器模组(MCM)。通过在输出匹配电路中引入多个LC谐振网络,抑制了输出信号的高次谐波分量,改善了放大器模组的线性度和效率。在电源电压4 V、静态电流220 mA、工作频率1.9～2.1 GHz条件下,其小信号增益大于34.3 dB,1 dB压缩点输出功率大于34.3 dBm,功率附加效率大于44.2%,谐波抑制比小于-55.0 dBc;采用21.6 kHzπ/4正交相移键控(QPSK)方式调制信号,功率放大器模组输出功率为34 dBm时,其误差向量幅度(EVM)小于3.1%,第一邻近信道功率比(ACPR1)小于-31 dBc,第二邻近信道功率比(ACPR2)小于-41 dBc。该放大器模组可广泛应用于卫星通信等领域。     

基于肖特基二极管改进模型的W波段宽带八次谐波混频器

在对肖特基二极管电磁模型和电路模型精确建模的基础上,设计并制作了W波段宽带八次谐波混频器.通过对肖特基二极管物理结构的分析,建立了其精确的三维电磁仿真模型和直到180 GHz的改进的宽带等效电路模型.针对W波段八次谐波混频器混频产物能量分布特点和工作带宽要求,设计了宽带射频和本振匹配网络,使混频器的工作带宽能覆盖整个W波段.测试结果显示,射频信号在75~110 GHz频率范围内,W波段八次谐波混频器最大变频损耗28 d B,最小变频损耗18 d B.     

W波段三路合成GaN功率放大器MMIC

基于GaNHEMT工艺,研制了一款W波段功率放大器MMIC.利用Lange耦合器将3个饱和输出功率大于1 W的单元电路进行三路片上功率合成来实现该功率放大器MMIC.该芯片的制作采用了 0.1 μm T型栅GaN HEMT技术,衬底为50 μm厚的SiC.芯片为三级级联拓扑结构,采用高低阻抗传输线、介质电容等进行匹配和偏置电路设计,实现低损耗输出,芯片尺寸为3.37 mm×3.53 mm×0.05 mm.测试结果表明,在漏源工作电压15 V、88～92 GHz频率范围内,该MMIC的线性增益大于15 dB,饱和输出功率大于3W.该MMIC具有功率大、输入输出回波损耗小及应用范围广的优势.     

W波段宽带高效率电阻性三倍频器设计

本文基于TSC-AP-03020混频二极管设计了W频带全波段三倍频器,考虑到二极管各种寄生参数的影响,采用去嵌入阻抗的方法,提取二极管物理结构的S参数文件,结合二极管SPICE模型,提取二极管的输入阻抗和三次谐波输出阻抗.基于计算的阻抗,综合分析输入输出阻抗匹配网络和波导-鳍线过渡,采用一体化设计方法,提取倍频器无源电路的整体S参数,通过谐波平衡分析方法,优化倍频器的倍频效率.设计的W波段倍频器在100GHz测得最高倍频效率4.2％.在75-110GHz倍频效率典型值为3.5％,倍频效率响应曲线平坦,性能优于国外同类产品水平,解决了W波段宽带信号源的问题.     

（英）W波段InP HBT 宽带高功率压控振荡器

本文介绍了一款具有较高输出功率和宽调谐频率范围的基波压控振荡器单片集成电路。其制作工艺为f_T =170GHz,f_max =250GHz的0.8um InP DHBT工艺。电路核心部分采用了平衡式考毕兹振荡器拓扑,并在后面添加了一级缓冲放大器来抑制负载牵引效应,并提升了输出功率。DHBT的反偏CB结作为变容二极管来实现频率调谐。芯片测量结果表明,VCO的频率调谐范围为81- 97.3GHz,相对带宽为18.3 %。在调谐频率范围内最大输出功率为10.5 dBm,输出功率起伏在3.5 dB以内。在该VCO的最大调谐频率97.3 GHz处相位噪声为-88 dBc/Hz @1MHz。在目前所报道的InP HBT基VCO MMIC中,本文在如此宽的频率调谐范围内实现了最高的输出功率。     

W波段高功率铁氧体开关的研制

毫米波频段具有波长短、频率高、带宽宽等优势,毫米波器件的需求日益迫切。然而因要求小尺寸且 受限于工艺水平,毫米波器件实现难度大。文中将折叠双T、差相移段、电桥依次通过法兰级联的方式辅以控制电 路,实现了W 波段高功率铁氧体开关的切换;通过优化器件匹配结构,解决了加工精度受限问题;通过简化铁氧体样 品,在可操作范围内实现了90°差相移,最终实现了8 GHz 大带宽、单级损耗小于2 dB、驻波比小于1. 2、隔离度大于 13 dB、开关切换时间3 ms 左右的差相移式开关。对3 个单级开关进行级联、调试并改进控制电路,可在W 频 段8 GHz 的带宽内,实现驻波比小于1. 2、插入损耗小于5. 9 dB、隔离度大于52. 9 dB 的优良性能,接入雷达整 机后的开关时间为1. 5 ms,耐功率1. 2 kW。