L波段高功率单刀双掷开关设计与实现

选用PIN二极管设计了一款工作在L 波段的高功率单刀双掷(SPDT)开关,能耐受100 W连续波功率信号。开关采用串并联结构,增大开关的隔离度的同时拓宽了带宽。通过厚膜工艺、丝网印刷制作微带线、微组装工艺完成各个器件焊接互联,完成开关的制作。开关采用-5 V/+30 V 的偏置电压进行控制。实测表明:该单刀双掷开关在1~2 GHz 内,插入损耗小于0. 7 dB,频带内输入驻波比和输出驻波比均小于1.4,隔离度大于25 dB,在连续波100 W 功率下,二极管最高温度为122.6 ℃,满足设计需求。     

基于滤波器综合分析法的118 GHz单刀二掷开关

采用滤波器综合分析方法, 基于分立式AlGaAs/GaAs异质结PIN二极管, 根据其等效寄生参数, 综合出单刀二掷开关集总参数滤波器模型, 以此分析其等效分布参数电路, 设计出了118 GHz星载辐射计用单刀二掷开关准单片, 开关电路尺寸6×2.5×0.1 mm3.通过开关模块封装用波导-微带过渡和键合金带插损的分析研究, 研制出了低插损的118 GHz开关模块, 在110~120 GHz, 测得开关插损小于3.0 dB, 插损典型值2.6 dB;开关隔离度大于22 dB;开关响应时间、导通时间、关断时间、恢复时间分别小于18 ns、20 ns、10 ns、18 ns, 该准单片作为通道切换开关可集成应用于118 GHz收发组件中.     

91～98GHz集成单刀单掷开关设计

为解决W波段接收机保护开关和发射机调制开关芯片问题,本文基于0.1mm厚50.8mm(2英寸)熔制石英薄膜电路工艺,研制出了W波段PIN二极管SPST开关准单片。为了考察开关性能的一致性,随机抽取了5个SPST开关作了测试,在91~98GHz频率范围内,开关插损典型值1.0dB,不一致性小于0.45dB;91~98GHz测得开关隔离典型值25dB,不一致性小于5dB,92.5~94.5GHz隔离典型值32dB;开关响应时间、导通时间、关断时间、恢复时间分别小于18、20、10和18ns;开关尺寸2.8mm×2.6mm。其作为接收保护开关和发射调制开关可集成应用于W波段收发组件中。     

76 ~ 85 GHz 集成单刀单掷开关研究

为了解决W波段接收机保护开关和发射机调制开关芯片问题,基于0.1 mm厚2英寸熔制石英薄膜电路工艺,研制出了应用于W波段PIN二极管单刀单掷开关。为了考察开关性能的一致性,随机抽取了3个SPST开关作了测试,测试结果为,在76~85 GHz频率范围内,开关插损小于1.3 d B,不一致性小于0.5 d B;开关隔离度大于20 d B;开关响应时间、导通时间、关断时间小于20 ns;开关尺寸3.2 mm×3.2 mm。结果表明,该开关可作为接收保护开关和发射调制开关应用于W波段收发组件中。     

X波段单刀双掷波导开关

介绍了采用ＰＩＮ管的Ｘ波段单刀双掷波导开关的工作原理、电路设计、关键技术和测试结果。该开关的频率为９．４５￣９．９０ＧＨｚ,插入损耗不大于０．５ｄＢ,隔离度大于３０ｄＢ。开关驱动器一体化,由ＴＴＬ信号控制。     

W波段单刀双掷开关

实现了一种采用微波开关（PIN）二极管设计的低插损、高隔离度的 W波段单刀双掷开关（SPDT）。电路采用了改进的 Y 型结和梳状线高通滤波器形式的鳍线结构,有效提高了端口隔离度,降低了插入损耗。仿真结果显示,导通端口在88 GHz～99 GHz内的插入损耗小于0.7 dB,断开端口隔离度大于58 dB。测试结果显示,在频段90 GHz～95 GHz内,输入端口与输出端口1之间的插入损耗低于3.7 dB、隔离度高于33 dB;输入端口与输出端口2之间的隔离度高于33 dB、插入损耗低于3.8 dB。     

宽带单刀多掷PIN开关的设计

介绍了微波PIN开关的电磁结构模型的建立及计算机仿真，讨论了宽带单刀多掷开关的设计要点。采用该方法成功设计了1—18GHz吸收式单刀五掷开关，其插损≤3．5dB．驻波≤2．2，隔离度≥60dB。     

一种X波段GaAs单片单刀双掷开关

采用0.2μmGaAsPHEMT工艺设计了一种X波段单刀双掷开关单片集成电路。在片测试结果为8～11GHz范围内,隔离度>30dB,在中心频率9.5GHz能够达到45dB,插损<1.2dB。芯片结构非常简单紧凑,仅用了两个并联的PHEMT管。     

Ku波段GaN大功率单刀双掷开关设计

基于开关器件的基本工作原理和设计方法,设计了一款GaN大功率Ku波段单刀双掷(SPDT)开关,并着重讨论了GaN大功率开关的耐功率能力.经制作得到不同栅指数、不同单指栅宽的GaN开关器件,测试了其基本性能,并比较了开关器件在GaN工艺与GaAs工艺下的性能差别.Ku波段SPDT开关实测S参数表明,插入损耗小于0.9 dB,隔离度大于27 dB,同时能够承受10W的连续波输入功率;适当牺牲耐功率能力可提升小信号的性能.这款开关可搭配GaN功率放大器与低噪声放大器用于收发组件前端.其尺寸仅有2.0 mm×1.4 mm,满足系统小型化的需求.     

C 波段高度表收发组件的研制

本文介绍了一种C 波段频率捷变、高度集成化的高度表收发组件,包含接收通道、发射通道、调频频率源、 频率捷变源和延迟线等,是机载和弹载的条件下测量高度的设备中的重要组成部分。本文根据总体指标要求研制的C 波段高度表收发组件具有体积小、重量轻、功耗低、环境适应能力强等特点,很好的达到了用户要求,为同类型的产 品设计提供了很好的模型。     

一种C波段数字阵列模块设计与研究

介绍了一种C波段数字阵列模块的设计,该模块可应用于数字阵列雷达中,该模块包含独立可控的多个通道,易于实现收发数字波束形成,阵列模块中电路共用部分均采用集中供给,将混频器、滤波器等器件采用收发共用,使得阵列模块的集成度大幅提高。     

DSRD高功率超宽谱脉冲源及其功率合成初探

本文从高功率超宽谱对高速开关的基本要求入手引出了一种新的器件——漂移阶跃恢复二极管(DSRD),详细介绍了DSRD的基本结构、工作机理、典型电路,利用计算机对电路进行了模拟,对信号特点、系统响应进行了分析,并就超宽谱探测和干扰应用时的功率合成方法做了简单说明,最后对DSRD的发展方向进行了展望。     

C波段50 mW多注速调管高频系统的设计

本文提出一种全新的、应用于C波段50 mW高功率多注速调管输出系统。该系统首次采用TM₃₁₀高次模式多注结构,将整管工作电压由单注的354 kV大幅降低至250 kV,整管长度由单注的1.4 m缩短至0.9 m;并创新性地采用矩形TM₃₁₀结构,结合输出波导补偿结构,有效地解决了圆形TM₃₁₀结构外品质数不足的问题,保证了整管的输出稳定性。本文提出的C波段50 mW多注速调管能大幅降低整管工作电压、减小体积,可大幅提高系统的可靠性及机动性。本文研究的新型结构C波段50 mW多注速调管高频系统有效解决了高次模式高功率稳定输出的问题,降低了输出结构的设计复杂性、减小了传输系统体积并降低了成本,对未来多注高峰值功率产品的设计具有非常重要的意义。     

C波段高功率诱饵发射机

详细讨论了一种C波段高功率诱饵行波管发射机,重点分析了其技术指标、系统组成和工作原理,最后展望了它广阔的应用前景。     

特定相位高功率开关的研制

为满足相控阵天线的特定相位、小型化及高功率的要求,研制了一种S波段SP4T开关,阐述了开关的设计仿真方法,详细分析了开关的相位和大功率设计.用矢量网络分析仪测得结果为插入损耗IL＜0.6 dB,隔离大于40 dB,传输相位和反射相位小于5°,输入输出驻波比小于1.3.结果表明,微带线的尺寸不仅影响开关的传输相位和反射相位,还影响开关的插入损耗,微带线的调整在改善相位的同时,也有可能会使开关的插入损耗变差,反射相位的改变会同时影响传输相位和插入损耗的大小.揭示了开关传输反射相位、插入损耗和微带线尺寸之间的相互联系,通过测量比较,研究了接插件对相位带来的影响,讨论了开关的大功率设计方法.     

宽带GaN大功率单刀双掷开关设计

设计了一款基于MMIC工艺的宽带GaN大功率单刀双掷开关芯片,该款GaN开关芯片电路采用一个串管两并管的结构。在小信号开关芯片设计的基础上,利用了功率开关容量的理论公式,并结合电路仿真以及电磁场仿真,辅之以DOE(Design of experiment)方法设计。开关芯片实测结果表明:在DC-12GHz频带内,插入损耗<1.2dB,隔离度>40dB,P-0.1>44dBm,体积仅为1.8mm×1.0mm×0.1mm。     

宽带小型化高隔离度SPDT开关的研制

微波开关是微波控制电路中的基本部件,是实现在各种恶劣环境和特定的空间内将微波信号进行切换的特定功能元件,它在雷达、电子对抗、微波通信、卫星通信以及微波测量等方面有着广泛的应用。在此通过合理的电路布局和结构设计,结合微组装工艺,实现了在3～12GHz范围内,插入损耗小于3．2dB,隔离度大于70dB,整体尺寸小于20mm×15mm×10mm的一种宽带小型化SPDT开关。     

Three-Dimensional RF MEMS Switch for Power Applications

This paper introduces a new concept in 3-D RF microelectromechanical systems switches intended for power applications. The novel switch architecture employs electrothermal hydraulic microactuators to provide mechanical actuation and 3-D out-of-plane silicon cantilevers that have both spring action and latching mechanisms. This facilitates an off-state gap separation distance of 200 mum between ohmic contacts, without the need for any hold power. Having a simple assembly, many of the inherent problems associated with the more traditional suspension-bridge and cantilever-type-beam architectures can be overcome. A single-pole single-throw switch has been investigated, and its measured on-state insertion and return losses are less than 0.3 dB up to 10 GHz and greater than 15 dB up to 12 GHz, respectively, while the off-state isolation is better than 30 dB up to 12 GHz. The switch works well in both hot- and cold-switching modes, with 4.6 W of RF power at 10 GHz and without any signs of degradation to the ohmic contacts.     

P波段高功率小型化收发模块

收发模块作为有源相控阵雷达的核心部件,其性能直接影响雷达的威力. 受天线孔径、载重、供电的限制,提高单通道的发射输出功率、功率密度和效率是提高雷达威力的一个重要途径。介绍了一款基于氮化镓功率管的P 波段大功率收发模块,从GaN 功放模块设计、大功率合成、集成设计与热设计等几个关键技术方面阐述了低频段收发模块实现高功率、小型化、高效率的技术途径和方法,并给出了测试结果。