An improved temperature-dependent large signal model of microwave GaN HEMTs

Accurate modeling of the electrothermal effects of GaN electronic devices is critical for reliability design and assessment. In this paper, an improved temperature-dependent model for large signal equivalent circuit modeling of GaN HEMTs is proposed. To accurately describe the thermal effects, a modified nonlinear thermal sub-circuit which is related not only to power dissipation, but also ambient temperature is used to calculate the variations of channel temperature of the device; the temperature-dependent parasitic and intrinsic elements are also taken into account in this model. The parameters of the thermal sub-circuit are extracted by using the numerical finite element method. The results show that better performance can be achieved by using the proposed large signal model in the range of -55 to 125℃ compared with the conventional model with a linear thermal sub-circuit.     

氮化镓功率器件小信号模型参数提取算法研究

针对氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN High Electron Mobility Transistor,GaN HEMT)小信号等效电路模型参数提取和优化过程中存在的误差累计问题,基于GaN HEMT 19元件小信号模型,提出了一种扫参与迭代相结合的参数提取算法.该算法在迭代过程中,每次使用比前一次更准确的元件值进行计算,可使结果趋向最优解.通过Mat-lab编程实现后计算结果表明,仿真与实测S参数在0.1～40 GHz频率范围内吻合良好.     

微波功率SiC MESFET小信号等效电路建模研究

在传统GaAs MESFET器件小信号模型基础上提出一种更适合SiC MESFET器件的小信号等效电路模型.该模型在引入了与栅压相关的输入电导后,明显改善了S11的拟合精度.提出直接利用cold FET反向栅压偏置下的S参数,通过曲线拟合和外插技术提取SiC MESFET小信号等效电路寄生参数的方法.该模型应用于国内SiCMESFET工艺线,在O.5～18GHz范围内S参数的仿真值和实测值非常吻合.     

基于半模基片集成波导的新型带通滤波器研究

在半模基片集成波导上嵌入互补开环谐振器结构,设计了一种结构紧凑的新型带通滤波器.该结构允许低于截止频率以下传输正向波,利用具有高通特性的半模基片集成波导和互补开环谐振器组成具有带通特性的滤波器,通过改变互补开环谐振器结构参数,非常容易调节带通滤波器通带频率,利用该特性可以更容易实现任意通带微波滤波器.该滤波器具有体积小巧、损耗低、易制作、方便与其他电路集成等优势.     

基于石墨烯谐振沟道晶体管的高频纳米机电系统信号读取研究

结合石墨烯场效应晶体管和机械谐振原理,研究了基于本地背栅石墨烯谐振沟道晶体管(RCT) 的高频机械信号直接读取方法.利用机械剥离法获得的石墨烯,提出了一种基于刻蚀技术的器件制备方法, 并实现了栅长和栅宽分别为1 μm的本地背栅RCT.实验结果表明,在室温下RCT的谐振频率范围为57.5–88.25 MHz.研究结果对加速石墨烯纳米机电系统和高频低噪声器件的应用有着重要作用. 关键词： 石墨烯 谐振沟道晶体管 纳米机电系统     

具有Parylene 涂层的WLAN 平面柔性天线*

设计了一种用于无线局域网(WLAN)的平面柔性天线。该天线的设计采用厚度为127μm 的聚酰亚 胺薄膜作为天线的印制板,利用电容加载的单极子天线结构,使其获得了柔性和双频宽带的性能。整个天线被 10μm 厚度的Parylene-C 保护涂层所覆盖,使天线具备了良好的防潮、防水等性能。对天线在平面和各种弯曲状态下 的性能进行了测试,测试结果表明,该天线在工作频带内的回波损耗优于10dB,具有较好的全向辐射特性,实验结果 表明该天线可以应用于柔性通信设备中。     

基于开环谐振器的新型宽带功率分配器研究*

基于人工电磁材料开环谐振器,提出了一种结构紧凑的新型宽带微带功率分配器.通过在微带线上加载开口谐振环(SRRs)单元,使其在某个频段内呈现色散性质即支持后向波传播,从而实现宽带特性.该结构可简单地通过改变开环谐振器结构参数来调节功率分配器中心频率.测试结果表明,该功分器具有体积小巧、损耗低、易制作并方便与其他电路集成等优势.     

A terahertz on-chip InP-based power combiner designed using coupled-grounded coplanar waveguide lines

This article presents the design and performance of a terahertz on-chip coupled-grounded coplanar waveguide (GCPW) power combiner using a 50 μm-thick InP process. The proposed topology uses two coupled-GCPW lines at the end of the input port to substitute two quarter-wavelength GCPW lines, which is different from the conventional Wilkinson power combiner and can availably minimize the coverage area. According to the results obtained, for the frequency range of 210-250 GHz, the insertion losses for each two-way combiner and four-way combiner were lower than 1.05 dB and 1.35 dB, respectively, and the in-band return losses were better than 11 dB. Moreover, the proposed on-chip GCPW-based combiners achieved a compromise in low-loss, broadband, and small-size, which can find wide applications in terahertz bands, such as power amplifiers and signal distribution networks.     

射频微系统关键技术进展及展望

文章简单介绍了微波集成电路的发展动态,综述了以美国DARPA为代表的国内外机构在射频微系统方面的重大研究计划及其水平,简述了射频微系统在通信、雷达、相控阵等领域的代表性应用,并总结了射频微系统互连、仿真与优化和集成架构设计等三个关键技术及其进展情况,最后对射频微系统今后的发展趋势做出了展望。     

GaN高电子迁移率晶体管高频噪声特性的研究

基于FUKUI噪声模型,分析了GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的高频噪声特性,结果表明,由于GaN HEMT具有更高的临界电场和更大的电子饱和速度,与第2代半导体器件(GaAs HEMT等)相比具有更优越的噪声性能.对近10多年来国内外在GaN HEMT低噪声器件及其低噪声功率放大器单片集成电路(MMIC)方面的研究进行了综述,并分析了GaN HEMT在低噪声应用领域目前存在的主要问题及其发展趋势.