5G毫米波通信用低插损高隔离GaAs PHEMT单刀双掷开关

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,实现了一款用于5G毫米波通信的低插损高隔离单刀双掷(SPDT)开关芯片。为了降低插损,每个开关支路通过四分之一波长阻抗变换器连接到天线端,并通过优化传输线和器件总栅宽实现了良好的端口匹配;为了提高隔离度,采用了三并联多节枝的分布式架构形成高的输入阻抗状态,实现信号的全反射。芯片面积为2.1 mm×1.1 mm。在片测试结果显示,在24.25~29.5 GHz的5G毫米波频段内该SPDT开关实现了小于1.1 dB的极低插损和大于32 dB的高隔离度,1 dB压缩点输入功率大于26 dBm。     

一种用于北斗手持式终端的高功率放大器

采用完全对称的双链路功率合成架构,设计了一种 应用于北斗手持式终端的 高输出功率的功率放大器。采用F类输出匹配网络和自适应偏置电路,使得该功率放大器获得较高的功率附加效率和较好的谐波抑制性能。电路采用InGaP/GaAs HBT工艺流片,并通过搭载基板实现了集成化芯片的研制。芯片测试结果表明,该功率放大器的小信号增益为30 dB,1 dB压缩点为37 dBm,饱和输出功率为38 dBm,功率附加效率为45%,具有较好的谐波抑制性能。     

一种温度不敏感的高线性功率放大器

设计了一种温度不灵敏的高线性度的射频功率放大器芯片,采用新颖的带温度反馈环路的有源片上自适应偏置电路,该电路降低了温度引起的放大器集电极直流电流分量的变化量,补偿了由温度变化而引起的性能偏差,进而有效提高了放大器的线性度。基于这个温度不灵敏的偏置结构采用InGaP/GaAs HBT工艺设计了一个工作在2110~2170 MHz频段的功率放大器。测试结果表明,该功放在工作频段内的增益大于等于35.3 dB;在中心频率2140 MHz处,1 dB功率压缩点大于33 dBm,功率附加效率在输出功率24.5 dBm时为18%;使用LTE_FDD调制信号,获得邻信道功率比为-47 dBc。在环境温度为-40℃、+25℃和+80℃条件下,功放的增益平坦度较好,增益变化量小于1.5 dB,输出级集电极电流基本不变,有效降低了功放对温度的敏感性。     

一种应用于14位ADC的运算跨导放大器

基于SMIC 0.18 μm标准CMOS工艺,设计了一种应用于40 MHz采样频率的14位高精度流水线ADC电路的运算跨导放大器,包括增益级电路、前馈级电路、共模反馈及偏置电路。放大器的输入增益级采用带正反馈环路的增益自举技术,在低频时实现了较高的增益。区别于传统频率补偿技术,使用一种新型无密勒电容的前馈频率补偿方案,实现了在不同工作状态下的频率补偿。仿真结果表明:在3 V电源电压下,运放的直流增益为156 dB,单位增益带宽积为1.03 GHz,输出摆幅为2.5 V,建立时间为9.3 ns,可满足高精度流水线ADC性能要求。     

一种高效率F类功率放大器芯片的设计

介绍了一种简单的具有谐波调谐功能的输出匹配网络,可实现2次谐波短路和3次谐波开路。利用该输出匹配网络,基于InGaP/GaAs HBT工艺,设计了一个工作于2 GHz的高效率F类功率放大器,并通过搭载基板实现小型化芯片的研制。芯片测试结果表明,该功率放大器的小信号增益为35 dB,1 dB压缩点为34 dBm,饱和输出功率为35.3 dBm,效率为57%,并具有较好的谐波抑制性能。     

SOI和pHEMT双刀五掷开关对比设计与实现

采用0.32μm CMOS-SOI工艺和D-mode 0.5μm GaAs pHEMT工艺设计了同一款双刀五掷射频开关,CMOS-SOI开关的设计应用了负压偏置电路和堆叠管子技术实现,GaAs pHEMT版本采用直流电压悬浮技术和三栅管与前馈电容技术实现。在0.9 GHz和1.9 GHz时,SOI和pHEMT开关的插入损耗分别为0.41dB/0.65dB和0.27dB/0.52dB,隔离度分别为26.9dB/25.7dB和24.1dB/31.3dB。两个版本在输入功率为28dBm且频率为1.9GHz时,二次、三次谐波均小于-49dBm。     

8毫米雪崩注入锁定放大器

简述了注入锁定放大器的基本原理。对基本电路结构进行合理选择与改进,实现电路与崩越器件的最佳阻抗匹配。采用特殊措施抑制崩越管特有的低频振荡现象,防止器件烧毁。所研制的8毫米雪崩注入锁定放大器在33～36GHz内,最大输出功率600mW,带宽达1 000MHz,增益13dB。     

应用于S频段的宽带高谐波抑制的F类功率放大器的设计

采用InGaP/GaAs HBT工艺设计了一个适用于S频段的宽带F类功率放大器,管芯大小为3×3×0.82mm3。为了同时实现高谐波抑制和宽带,在宽带匹配电路中使用了谐波陷波器。在1.8~2.5 GHz范围内,该匹配网络的输入阻抗约为一个常电阻,二次谐波阻抗约为零而三次谐波阻抗接近无穷大,因此提高了功率放大器的效率。输入测试信号为连续波,测试结果表明该功率放大器在1dB压缩点下的输出功率约为34dBm,PAE约为57%,2到4次谐波分量功率均小于-53dBc。     

基于变压器耦合的2.6GHz功率放大器的设计

基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺,设计了一款工作频率为2.6 GHz的功率放大器。其输出匹配网络由片外变压器及调谐电容组成,与传统的LC输出匹配网络相比,该匹配网络具有更低的插入损耗和更宽的带宽。功率放大器主体采用伪差分结构,通过变压器耦合进行单端口和差分端口之间的阻抗变换。实测结果表明,在2.6 GHz时,该功率放大器的增益达到了34 dB,饱和输出功率为33.6 dBm,峰值功率附加效率为32%。当输出功率为25 dBm时,邻近信道功率比约为-47 dBc。