高频编码信号采集与存储系统研究

为了能够在速度快、频率高、冲击大、体积小等恶劣环境下,精确测得高频编码信号。设计了有针对性的采集、存储系统。通过分析信号特点,选取高性能匹配芯片EP3C16作为主控制器。考虑电磁干扰等因素,利用Cadence软件进行高速PCB设计,并对电阻匹配网络进行设计仿真,数据存储采用乒乓存储技术,并利用Quartus II进行模拟仿真。在电路板布线、阻抗设计上都进行了相应地抗干扰预防处理。应用设计的系统对500MHz实测信号进行采集验证,结果证明了系统具有抗干扰、稳定、可实现的特点。     

1～4GHz 80W GaN超宽带功率放大器

基于南京电子器件研究所0.25μmGaN HEMT工艺平台,设计了一款工作频率为1~4GHz,连续波输出功率大于80W的超宽带功率放大器.放大器采用低通L-C匹配网络实现管芯输入输出阻抗到实阻抗的变换;并利用切比雪夫变换器结构实现超宽带匹配;以单路输入输出端口匹配到100Ω后,两路直接电路合成到50Ω的方法实现了大功率超宽带功放的功率合成.放大器偏置电压32V,静态电流0.4A.测试结果显示,在1~4GHz带宽内,放大器连续波输出功率大于49.05dBm （80.3W）,最高输出功率为50.6dBm （114.8W）,饱和功率增益大于9dB,功率平坦度小于±0.8dB,最大漏极效率为62.5%.     

Design, fabrication and characterising of 100 W GaN HEMT for Ku-bandapplication

Ku-band GaN power transistor with output power over 100 W under the pulsed operation mode is presented. A high temperature AlN nucleation together with an Fe doped GaN buffer was introduced for the developed GaN HEMT. The AlGaN/GaN hetero-structure deposited on 3 inch SiC substrate exhibited a 2DEG hall mobility and density of ~2100 cm²/(V·s) and 1.0×10¹³ cm^-2, respectively, at room temperature. Dual field plates were introduced to the designed 0.25 μm GaN HEMT and the source connected field plate was optimized for minimizing the peak field plate near the drain side of the gate, while maintaining excellent power gain performance for Ku-band application. The load-pull measurement at 14 GHz showed a power density of 5.2 W/mm for the fabricated 400 μm gate periphery GaN HEMT operated at a drain bias of 28 V. A Ku-band internally matched GaN power transistor was developed with two 10.8 mm gate periphery GaN HEMT chips combined. The GaN power transistor exhibited an output power of 102 W at 13.3 GHz and 32 V operating voltage under pulsed operation mode with a pulse width of 100 μs and duty cycle of 10%. The associated power gain and power added efficiency were 9.2 dB and 48%, respectively. To the best of the authors'' knowledge, the PAE is the highest for Ku-band GaN power transistor with over 100 W output power.     

基于LDMOS 器件的幅度可调功放设计

LDMOS 具有高增益、高线性度、高可靠性、低成本等特点。本文利用LDMOS 功率管设计出一款S 波段工作在饱 和状态的新型幅度可调功放。通过改变LDMOS 功率管的漏压与栅源电压使输出功率有15dB 动态范围,可调精度±0.2dB。 较之线性功放,该功放有较高效率,它可以应用在多波束功率发射机或其他需要幅度加权的雷达发射机中,具有较高的 研究价值和应用前景。     

可变焦叶绿体光学微透镜

光学微透镜在光学成像、信号探测、生物传感等方面有重要的应用。针对现有固体微透镜难以变焦和生物不兼容的问题，提出将细胞内的叶绿体作为天然的微透镜，并研究了叶绿体微透镜的聚焦特性及其在光学成像和信号探测中的应用。研究结果表明，叶绿体微透镜对不同波长的入射光能产生聚焦效应。借助光镊产生的光力可实现叶绿体形状的可控变化，进而可实现对叶绿体微透镜焦距的调节，调节范围为15～45μm。由于叶绿体微透镜具有光束聚焦特性，故其能够应用到亚波长结构的成像和荧光信号的增强中。在实验中，叶绿体微透镜实现了对线宽为200 nm的光栅结构和细胞内部肌动蛋白丝的光学成像，以及对量子点荧光信号的探测和增强。     

金电化学迁移引起的功放模块失效分析研究

针对某一型号功放模块在温度循环过程中出现无功率输出现象，对失效功放模块开展了分析研究。利用扫描电镜和能量色散X射线光谱仪对功放模块内部的MMIC芯片进行形貌观察和元素成分分析。结果表明功放模块内部的MMIC芯片栅极与漏极间发生了金的电化学迁移，导致馈电端短路，从而引起模块无功率输出。经故障复现试验，证实金的电化学迁移与器件内部的助焊剂残留相关，加电使用过程中，金电极在电场、水汽及助焊剂中电解质的共同作用下发生金迁移。