基于二极管Ka波段的新型可调预失真器

为了补偿不同类型功放的非线性特性,设计应用于Ka波段的可调预失真器,该电路基于三支线定向耦合器、肖特基二极管、微带线和负载电阻,产生预失真信号。通过调节肖特基二极管的偏置电压、微带线电长度及负载电阻可以提供不同的幅度和相位组合以满足不同类型的功率放大器线性化要求。仿真及实测结果表明,该预失真器在29~31GHz频段范围内,用于行波管(TWTAs)线性化时可提供约6.5dB的增益扩展和46°的相位扩张;用于固态功率放大器(SSPAs)线性化时可提供约11dB的增益扩展和35°的相位压缩。     

Ka频段GaN功放的预失真线性化器设计

基于满足目前高效复杂的调制技术对功率放大器线性化度越来越高的需求的目的,采用模拟预失真技术设计了一种线性化器,用来改善Ka频段氮化镓(GaN)固态功放的非线性化失真。通过改进传统的并联式二极管预失真电路,采用开环技术,将两个肖特基二极管并联。改变二极管的偏置状态,得到不同的改善程度的预失真信号。结合使用专用电磁仿真软件ADS2013做电路仿真,通过参数扫描得到二极管偏置状态的初始值,为实物调试提供理论基础。通过对已加工的实物测试,结果表明：增益幅度补偿达到6.4dB,相位补偿达到28°。     

一种双路矢量合成式毫米波预失真线性化器

针对目前行波管放大器模拟预失真技术中存在的幅度和相位特性关联性强的问题,提出一种双路矢量合成式预失真器。该预失真器由90°电桥、模拟电调衰减器和反射式二极管预失真电路构成。根据理论分析和ADS软件仿真结果加工了实际电路并进行测试。实测结果表明:在工作频率29~31GHz和额定输入功率区间内,该电路可实现与行波管特性相反的预失真性能;合理调整两支路偏置电压,可实现相位扩张改变30°,而增益扩张变化量小于1dB的性能,有效减小了模拟预失真器幅度和相位特性的关联性。     

用于固态功放反射式宽带预失真器设计方法

提出了一种特定增益和相位补偿的反射式宽带线性化器设计方法,并通过此方法设计了一种补偿固态功率放大器失真特性的预失真电路。利用肖特基二极管产生非线性补偿,根据电路拓扑结构,利用matlab优化工具找到单频点处特定增益补偿和相位补偿特性的并联负载值,改变频点,并重复上述步骤,可进一步得到特定增益和相位补偿所需的并联负载随频率的变化关系（即Z_L～f曲线）。利用ADS仿真软件优化设计使二极管后端阻抗随频率的变化逼近Z_L-f曲线。仿真的电路增益补偿和相位补偿分别为6 dB和?40°。最终实测频率范围为9.4～11.4 GHz,增益扩张在3.9～4.4 dB,相位补偿在?32.3°～?41.5°,频带特性良好,并且相对带宽达到了19.2%。通过改变二极管直流偏置电压,还实现了补偿曲线的斜率可调。     

不同封装方式对肖特基二极管高频性能的影响

肖特基二极管是太赫兹接收机的关键器件,通过在高频下对不同封装形式的肖特基二极管进行建模仿真,研究不同封装方式对肖特基二极管性能的影响。首先通过建立肖特基二极管的仿真模型,在高频结构仿真软件HFSS中对肖特基二极管在0~120GHz频段进行仿真,得到该肖特基二极管的S参数,并对S参数仿真结果和实测结果进行对比,证明了该二极管模型的准确性。然后分别建立肖特基二极管的普通封装模型和肖特基二极管的倒装芯片(flip-chip)封装模型,并对这两种封装模型进行仿真,得到其在两种不同封装结构下的S参数,进而对两种不同封装方式的S参数的-3dB带宽以及相位一致性进行对比分析。最终,对应用于太赫兹波段的肖特基二极管由于封装不同而带来的带宽以及相位的区别及其成因进行分析,论证了flipchip封装更适合应用于太赫兹波段的肖特基二极管,与普通封装相比,该封装在高频下对肖特基二极管的电性能有比较大的改进。     

用于Ka波段行波管的反射式预失真线性化器

采用幂级数法分析得到了线性化器与行波管放大器相反的非线性特性,并建立了预失真放大器的幂级数模型。根据反并联二极管对电路能够产生奇次谐波的特点,利用反并联肖特基二极管对、正交混合电桥、二极管电路的匹配网络等结构,通过对各结构的分析优化,设计了用于Ka波段行波管的预失真线性化器。实验结果表明:该线性化器在29~31 GHz频段范围内能为行波管放大器的载波交调比带来最大19 dB的改善。     

Q波段宽频带线性化器设计

当前我国Q/V频段的低轨卫星互联网项目正在大力开展,宽带通信正在逐步发展。而国内相关线性化技术一般局限于较窄频带,相关研究尚不成熟。因此尽快研究设计宽频带线性化器十分有必要。采用适用于空间环境的模拟预失真技术,设计出针对卫星通信所用的行波管功率放大器（TWTA）的Q波段线性化器。其利用新型微带传输结构,结合肖特基二极管,可在毫米波频段实现超宽瞬时频带的线性化。在38～43 GHz（5 GHz）的瞬时频带内对TWTA的幅度失真以及相位失真有着很好的改善。线性化器在输入功率为?17～13 dBm的范围内,频带内幅度增益约为4.8～7.2 dB,相位扩张约为70°～88°。相对其他同类型线性化器,此线性化器对应频率较高,且可在很宽的瞬时频带内对TWTA实现比较稳定的线性化。     

光纤调幅有线电视外调制传输预失真补偿的理论分析及其实现

在光纤调幅有线电视外调制传输中,由于所用调制器变换特性是非线性的,需要加以补偿,本文对预失真补偿进行了分析.介绍了基于热载流子二极管的具体预失真电路,该电路在50～200MHz范围可将三次谐波至少抑制到18dB.     

具有部分超结的新型SiC SBD特性分析

提出了一种具有部分超结（super junction, SJ）结构的新型SiC肖特基二极管,命名为SiC Semi-SJ-SBD结构,通过将常规SBD耐压区分为常规耐压区和超结耐压区来减小导通电阻,改善正向特性.利用二维器件模拟软件MEDICI仿真分析,研究了不同超结深度和厚度时击穿电压(V_B)和比导通电阻(R_on-sp),与常规结构的SBD比较得出,半超结结构可以明显改善SiC肖特基二极管特性,并得到优化的设计方案,选择超结宽度2< 关键词： SiC肖特基二极管 super junction 导通电阻 击穿电压     

利用霍尔电流传感器对“示波法显示稳压二极管伏安特性曲线”实验的改进

针对"示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线"存在的问题,提出了改进方法。利用霍尔电流传感器解决原有电路在原理上的缺陷。模拟仿真和实验结果均显示,改进后的检测电路具有更好的示波显示效果和易调节性,可以更加准确的显示稳压二极管的伏安特性曲线。     

Directly extracting both threshold voltage and series resistance from the conductance-voltage curve of an AlGaN/GaN Schottky diode

An Ni/Au Schottky contact on an AlGaN/GaN heterostructure has been prepared. By using the peak-conductance model, the threshold voltage and the series resistance of the AlGaN/GaN diode are simultaneously extracted from the conductance-voltage (G-V) curve and found to be in good agreement with the ones obtained by using the capacitance-voltage (C-V) curve integration and the plot of dV/d(ln I) versus current I. Thus, a method of directly and simultaneously extracting both the threshold voltage and the series resistance from the conductance-voltage curve for the AlGaN/GaN Schottky diode is developed.     

适用于探地雷达应用的低振铃单周期脉冲发生器

设计了一种新型的适用于道路检测探地雷达的单周期脉冲发生器。该脉冲发生器包含驱动电路、阶跃恢复二极管(SRD)脉冲形成电路和脉冲整形电路三部分。驱动电路可以使TTL形式的触发脉冲变为电流更大的快前沿脉冲,用来形成给后级电路的驱动脉冲;SRD脉冲产生电路选取渡越时间较小的阶跃恢复二极管结构,通过对前级电路产生的驱动脉冲整形得到负极性高斯脉冲,然后利用微带短路线、肖特基二极管和电容并联实现生成单周期脉冲和振铃抑制的功能,提高超宽带天线辐射的效率以及测量信噪比。测量结果表明,在1 MHz脉冲重复频率的情况下,峰峰值最大为23 V,脉冲半高宽为138 ps,振铃水平为1.25%,而当脉冲重复频率提高到5 MHz,该脉冲发生器产生脉冲波形幅度和带宽基本没有太大变化。这些特征说明,该脉冲发生器具有很高的频率稳定性,且在高分辨率探测应用情景中将会有很好的表现。     

A new circuit model of HgCdTe photodiode for SPICE simulation of integrated IRFPA

We propose a novel sub circuit model to simulate HgCdTe infrared photodiodes in a circuit simulator, like PSPICE. We have used two diodes of opposite polarity in parallel to represent the forward biased and the reverse biased behavior of an HgCdTe photodiode separately. We also connected a resistor in parallel with them to represent the ohmic shunt and a constant current source to represent photocurrent. We show that by adjusting the parameters in standard diode models and the resistor and current values, we could actually fit the measured data of our various HgCdTe photodiodes having different characteristics. This is a very efficient model that can be used for simulation of readout integrated circuit (ROIC) for HgCdTe IR photodiode arrays. This model also allows circuit level Monte Carlo simulation on a complete IRFPA at a single circuit simulator platform to estimate the non-uniformity for given processes of HgCdTe device fabrication and Si ROIC fabrication.     

The leakage current mechanisms in the Schottky diode with a thin Al layer insertion between Al0.245Ga0.755N/GaN heterostructure and Ni/Au Schottky contact

This paper investigates the behaviour of the reverse-bias leakage current of the Schottky diode with a thin Al inserting layer inserted between Al0.245Ga0.755 N/GaN heterostructure and Ni/Au Schottky contact in the temperature range of 25-350°C. It compares with the Schottky diode without Aluminium inserting layer. The experimental results show that in the Schottky diode with Al layer the minimum point of I-V curve drifts to the minus voltage, and with the increase of temperature increasing, the minimum point of I-V curve returns the 0 point. The temperature dependence of gate-leakage currents in the novelty diode and the traditional diode are studied. The results show that the Al inserting layer introduces interface states between metal and Al0.245Ga0.755N. Aluminium reacted with oxygen formed Al2O3 insulator layer which suppresses the trap tunnelling current and the trend of thermionic field emission current. The reliability of the diode at the high temperature is improved by inserting a thin Al layer.     

基于二极管精确电路模型的183GHz分谐波混频器设计

针对亚毫米波混频二极管管对电路模型不够精确的问题,采用场路结合协同分析,将进出二极管的频率信号分类处理,建立了一种应用于亚毫米波分谐波混频器电路的反向并联二极管对精确电路模型。基于获取的管对精确电路模型,建立了全局性的分谐波混频器电路的集总元件等效电路模型,设计并实现了一款183GHz分谐波混频器。测试结果表明混频器在本振频率为92GHz、功率为2mW,射频频率176~192GHz范围内,双边带变频损耗小于6.8dB,等效噪声温度小于800K,在182GHz测得最小双边带变频损耗为4.9dB,与仿真数据吻合较好。     

A novel physical parameter extraction approach for Schottky diodes

Parameter extraction is an important step for circuit simulation methods that are based on physical models of semiconductor devices. A novel physical parameter extraction approach for Schottky diodes is proposed in this paper. By employing a set of analytical formulas, this approach extracts all of the necessary physical parameters of the diode chip in a unique way. It then extracts the package parasitic parameters with a curve-fitting method. To validate the proposed approach, a model HSMS-282 c commercial Schottky diode is taken as an example. Its physical parameters are extracted and used to simulate the diode's electrical characteristics. The simulated results based on the extracted parameters are compared with the measurements and a good agreement is obtained, which verifies the feasibility and accuracy of the proposed approach.