一种W波段SiGe BiCMOS平衡式功率放大器

基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种W波段平衡式功率放大器。采用了由两个单级放大器和两个3 dB差分正交耦合器组成的全差分结构。采用变压器匹配网络,实现了良好的输入与输出匹配性能。利用三维电磁场仿真软件进行了电磁仿真。仿真结果表明,在90~100 GHz频段内,输入与输出的匹配良好,输入反射系数S₁₁小于-17 dB,输出反射系数S₂₂小于-14 dB。在94 GHz频率处,小信号增益为6.1 dB,输出1 dB压缩点功率为10.2 dBm。芯片尺寸为1.22 mm × 1.42 mm。该功率放大器适用于通信、雷达、成像等领域。     

固态调制开关设计与实验

随着半导体器件研制及其应用的发展,使得以大功率半导体开关器件作为固态的调制开关,在高压脉冲调制器中的应用越来越多。基于模块化设计的思想,设计了基于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)串联的固态调制开关模块,并讨论了该模块的技术难点,同时通过实验验证了单个固态调制开关模块的性能,在此基础上,进行两个固态调制开关模块串联的实验,进一步验证了其性能,并给出了实验波形。     

120 nm SiGe BiCMOS 90~100 GHz低噪声放大器

基于IBM8HP 120 nm SiGe BiCMOS工艺,分析了晶体管的最小噪声系数和最大可用增益特性。采用两级Cascode放大器级联结构,研制出一种频带为90~100 GHz的低噪声放大器(LNA)。详细分析了Cascode放大器潜在的自激可能性,采用串联小电阻的方式消除不稳定性。与电磁仿真软件Sonnet联合仿真,结果表明,在频带内,放大器的输入反射系数S11<-18 dB,输出反射系数S22<-12 dB;在94 GHz处,噪声系数为8 dB,增益为14.75 dB,输出1 dB压缩点功率为-7.9 dBm;在1.8 V供电电压下,整个电路的功耗为14.42 mW。该放大器具有低噪声、低功耗的特点。     

MIMO雷达近场成像校准与互耦合补偿方法

毫米波频段的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）因拥有良好的方位向分辨率而受到广泛关注,同时在发射端和接收端采用多根天线多输入多输出（Multiple?Input Multiple?Output, MIMO）的方式可以极大提高信道容量。然而MIMO?SAR图像重建计算较为复杂,且多个通道间幅相不一致和相互耦合容易导致图像出现伪影,严重影响成图质量。基于此,本文对引入非均匀快速傅里叶变换（Nonuniform Fast Fourier Transform, NUFFT）简化的距离迁移算法（Range Migration Algorithm, RMA）成像算法进行了研究;在分析扫描架运动抖动对相位影响的基础上,探究了通过照射金属反射面的MIMO阵列校准方法,实现了192个通道的同时校准;并搭建了毫米波SAR系统实验平台,对伪影消除、成像分辨率等开展了验证实验。实验结果实现了图像重构,成像分辨率达到了2 mm,完成200 mm×200 mm孔径扫描时间缩短至120 s。     

SKA中频孔径阵列分级波束形成系统设计与验证

平方公里阵列射电望远镜SKA中频孔径阵列,是下一代全数字阵列最具代表性的装置之一,其所面临的技术挑战是在成本可接受的条件下实现足够灵活的波束形成.本文阐述了一种中频孔径阵列分级波束形成架构的设计和验证.这种新型的分级波束形成架构基于真延时与波束切换技术.将此波束形成系统与致密排布的维瓦尔第天线前端集成后,系统能够根据不...     

串联叠加式固态脉冲调制器的设计

介绍了固态调制器电路常用的拓扑结构,讨论了开关直接串联与加法器叠加两种拓扑结构的特点。设计了基于IGBT的串联叠加式固态刚管脉冲调制器,调制器通过充电电源变压器实现电位隔离,采用6路调制单元串联叠加,并利用脉冲变压器升压至40 kV。重点讨论了该类型调制器研制中的关键技术,分析了脉冲变压器铁芯饱和现象并提出解决方法;讨论了吸收电路的计算选取,给出了有无吸收电路时,IGBT的C、E两端电压波形;分析并解决了脉冲波形过冲控制以及电磁干扰噪声抑制问题。     

一种多注速调管发射机的设计

介绍了一种多注速调管发射机。在数百千瓦功率电平上,多注速调管具有频带宽、工作电压低、体积小、重量轻、增益和效率高等特点,可根据系统要求,设计出性能不同的发射机,所以许多雷达选用多注速调管作为末极发射管。文中对多注速调管的使用、高压电源和控保电路进行了阐述,着重介绍了栅极调制器设计方法及刚管的参数选择,最后给出本系统的测试结果。     

IGBT串联技术在固态刚管调制器中的应用

介绍了一种固态刚管调制器的方案和原理,该调制器使用6只1.2 kV/200 A绝缘栅双极型晶体管串联作为放电开关,讨论了刚管调制器设计的难点和解决方法.设计中采用脉冲顶部补偿电路以减小储能电容值,避免使用撬帮电路;详细分析了均压电路的计算方法,并从关断缓冲电路角度讨论了吸收电容计算,依据绝缘栅双极型晶体管伏安特性曲线选取合适的电容值.结合具体课题,给出了相关的试验波形,肯定了固态刚管调制器在工程上的价值.     

130MW大功率线型脉冲调制器的设计与研究

为解决国家同步辐射实验室直线微波源末级放大器速调管来源及满足后期升能的需要．研制了6台大功率线型脉冲调制器,作为E3730A速调管的阴极脉冲调制器,该调制器采用恒流充电高压逆变电源为调制器人工线（PFN）充电,输出130MW脉冲功率。对该调制器的设计原理进行了介绍,对其放电电路、放电开关、充电电路的工程实现进行了分析,详细讨论了旁路电路的作用及工程设计,指出采用同轴电缆传输高压充电能量必须采用旁路电路的必要性,最终给出了调制器的研制结果及应用情况。     

一种C波段宽带速调管发射机的设计

介绍了一种C波段宽带速调管发射机的设计,叙述了发射机的组成形式并给出其主要性能指标,重点介绍宽带速调管、回扫电源技术、固态调制器,解决了等激励条件下速调管输出功率起伏较大及散热问题。