MM工C和RFIC的GAD

微波单片集成电路和射频集成电路频率和集成度的提高使设计复杂化,对计算机辅助设计的依赖性更强,元器件行为的精确描述和仿真器的功能是设计精度的关键所在.本文对微波单片集成电路和射频集成电路设计的计算机辅助设计问题进行了论述,着重讨论了元器件模型和仿真器功能在微波射频集成电路设计中的问题和应用.     

0.8～8.5 GHz宽带单片低噪声放大器

利用负反馈放大器设计原理,采用GaAs PHEMT工艺技术,设计制作了一种微波宽带GaAs PHEMT低噪声放大器芯片,并给出了详细测试曲线.该放大器由两级组成,采用负反馈结构,工作频率0.8～8.5 GHz,整个带内功率增益19 dB,噪声系数1.55 dB,增益平坦度小于±0.7 dB,输入驻波比1.6,输出驻波比1.8,1 dB压缩点输出功率大于10 dBm,芯片内部集成偏置电路,单电源 5 V供电,芯片具有良好的温度特性.该芯片面积为2.5 mm × 1.2 mm.     

一种高集成LTCC射频前端电路

设计并制作了一种基于LTCC技术的系统级封装多通道射频前端电路。讨论了优化系统结构设计和LTCC材料选择,采用小信号S参数和谐波平衡法进行系统原理仿真设计,用三维电磁场法进行多层LTCC基板微波电路仿真分析。依托先进的LTCC制造工艺技术,该射频前端电路高密度集成了MMIC和CMOS芯片、贴片元件、多种形式的嵌入式滤波器以及控制线、微带线、带状线等元件,实现了微波信号放大、下变频和控制,具有体积小、重量轻、低噪声、低功耗、多通道的特点。该电路性能优良,增益62dB,噪声系数2.8dB,输入驻波比小于1.8,与采用混合集成电路技术的同类产品相比体积大幅度减小。     

Ku波段源极调谐HFET MMIC VCO

利用S参数分析和负阻分析设计了一个源端调谐的Ku波段HFET单片集成VCO,并获得了一次设计投片成功.提取了GaAs HFET的大信号模型,利用栅源终端阻抗的二维扫描确定了漏极负阻,以此为依据进行输出匹配网络的优化设计.给出了电路制作和测试结果,在17.79～17.89GHz频率上获得了16dBm的输出功率.     

小型化三维发夹型LTCC宽带带通滤波器

利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺,通过通孔互联实现了三维结构的发夹型宽带带通滤波器。该结构将谐振单元的横向尺寸转移到z轴方向实现,有效减小了滤波器的尺寸并且谐振器间的耦合系数为传统结构的1.6倍。利用五个谐振器结构实现较宽的频带(>30%)和较好的选择特性。设计并实际制作了中心频率10 GHz的LTCC带通滤波器,3 dB带宽为8.8～12.1 GHz,实测指标与设计仿真结果较为吻合。     

采用LTCC技术的X波段接收前端MCM设计

多芯片组件(MCM)是目前实现机载雷达接收前端小型化的最有效途径。文中对X波段全频段多功能接收前端的组成、采用LTCC技术的MCM设计实现及实物测试数据进行了叙述和分析,给出了采用LTCC技术的X波段多功能接收前端MCM设计的一种解决方案。该MCM接收前端的测试指标满足雷达通用接收前端要求,为雷达小型化多功能接收前端的设计提供了参考依据。     

功率MMIC封装的热分析北大核心CSCD

介绍了一种利用计算流体动力学分析软件和有限元法多物理场分析软件对功率微波单片集成电路(MMIC)封装进行电热及热力特性数值模拟的方法。首先对功率MMIC封装的热传导路径及等效热模型进行了简化分析,基于简化模型对影响热分布和热传导的因素进行分析,并提取其材料和结构参数,建立功率MMIC封装的热模型,并对一款S波段5 W功率放大器MMIC封装进行仿真,得到功率MMIC及其封装的温度分布,仿真结果均与实际测试结果相吻合。所建立的简化模型和热应力分析对功率MMIC及其封装结构的设计和改进具有指导意义。     

MMIC和RFIC的CAD

微波单片集成电路和射频集成电路频率和集成度的提高使设计复杂化,对计算机辅助设计的依赖性更强,元器件行为的精确描述和仿真器的功能是设计精度的关键所在。本文对微波单片集成电路和射频集成电路设计的计算机辅助设计问题进行了论述,着重讨论了元器件模型和仿真器功能在微波射频集成电路设计中的问题和应用。     

基于准MMIC技术的12～18GHz宽带VCO

提出了一种基于准MMIC技术的Ku波段宽带压控振荡器.该电路采用MMIC芯片和外加高Q值的超突变结变容管的方式,实现了覆盖整个Ku波段的超宽带的振荡信号输出.通过将MMIC技术与混合集成技术相结合的方法,大大降低了调试难度,更重要的是,克服了通用pHEMT MMIC工艺难于兼容高Q值的变容管对超宽带设计VCO的限制,在相位噪声和调谐频率线性度方面都有较大改善.该方法为微波、毫米波压控振荡器的设计提供了一个新的途径.     

4～20GHz超宽带低噪声放大器单片电路

采用分布式放大器设计原理,基于GaAs PHEMT低噪声工艺技术,研制了一款超宽带低噪声放大器单片电路。该款放大器选用分布式拓扑结构,由五级电路构成,为了进一步提高分布式放大器的增益,在每一级又采用了两个场效应晶体管(FET)串联结构。放大器采用了自偏压单电源供电,因为每级有两个FET串联,自偏压电路更为复杂,通过多个电阻分压的方式确定了每个FET的工作点。测试结果表明,该放大器在频率4～20 GHz内,增益大于14 dB,噪声系数小于3.0 dB,增益平坦度小于±1.0 dB,输入驻波比小于1.5∶1,输出驻波比小于1.8∶1,1 dB压缩点输出功率大于10 dBm。放大器的工作电压为8 V,电流约为50 mA,芯片面积为2.0 mm×2.0 mm。