Ku 波段三级功率放大器设计

随着GaAsFET 和MMIC 技术的发展,GaAs 微波功率器件在微波系统中得到了广泛的应用。文中设计了由3个固态功率器件级联的微波功率放大器,通过减宽腔体有效的抑制了因增益过高引起的自激现象,设计了紧凑的MMIC偏置电路以及散热结构。经测试证明,该模块在13.9~14.4GHz 范围内输出功率大于42dBm     

固态微波功率器件测试方法研究

固态微波功率器件由于其大功率、高频率、宽频带的特性,使其微波电参数的测试成为一大难点,特别是对非同轴、无内匹配的功率器件而言,微波参数的测量难度更大。介绍了固态微波功率器件测试的整体方案,针对某款SiC器件的尺寸及特性,设计制作了相应的测试夹具及校准件,利用矢量网络分析仪及阻抗调谐器搭建测试平台,通过负载牵引技术调整输入输出阻抗,并通过TRL校准技术消除夹具引入的误差,将被测端面移动到被测件的两端,得到被测器件的真实特性。经实验验证,在器件工作频率范围内测试系统的阻抗都能达到良好匹配,并得到被测器件的最佳性能指标。     

微波功率器件的扇形线测试电路

在微波电路原理和半导体器件物理的基础上,设计和模拟了两种用于微波功率器件的测试电路,并且设计了与之配套的测试夹具.采用矢量网络分析仪对该测试电路和夹具在3～8GHz范围内进行了小信号测试.模拟和测试结果都表明,采用扇形线的测试电路性能较好.最后采用该电路和夹具对C波段AlGaN/GaN HEMT微波功率器件进行了微波功率测试,测试频率为5.4GHz.实验测得最大功率增益为8.75dB,最大输出功率为33.2dBm.     

微波功率器件的扇形线测试电路

在微波电路原理和半导体器件物理的基础上,设计和模拟了两种用于微波功率器件的测试电路,并且设计了与之配套的测试夹具.采用矢量网络分析仪对该测试电路和夹具在3～8GHz范围内进行了小信号测试.模拟和测试结果都表明,采用扇形线的测试电路性能较好.最后采用该电路和夹具对C波段AlGaN/GaN HEMT微波功率器件进行了微波功率测试,测试频率为5.4GHz.实验测得最大功率增益为8.75dB,最大输出功率为33.2dBm.     

微波功率器件的滤波器测试电路

在微波电路原理和半导体器件物理的基础上,设计和模拟了三种用于微波功率器件的测试电路,并且设计了与之配套的测试夹具.采用矢量网络分析仪对该测试电路和夹具,在3～8GHz范围内进行了小信号测试.模拟和测试结果表明,采用阶梯阻抗滤波器偏置网络的测试电路性能较好,比采用扇形线偏置网络的测试电路具有更宽的带宽.该滤波器偏置电路能够用来在整个C波段,即在4～8GHz内对微波功率器件进行测试.但是,微带叉指耦合电容没有起到取代贴片隔直电容的目的,原因是该结构对参数精度要求高,而PCB制作工艺无法满足这个要求.     

微波功率器件的滤波器测试电路

在微波电路原理和半导体器件物理的基础上,设计和模拟了三种用于微波功率器件的测试电路,并且设计了与之配套的测试夹具.采用矢量网络分析仪对该测试电路和夹具,在3～8GHz范围内进行了小信号测试.模拟和测试结果表明,采用阶梯阻抗滤波器偏置网络的测试电路性能较好,比采用扇形线偏置网络的测试电路具有更宽的带宽.该滤波器偏置电路能够用来在整个C波段,即在4～8GHz内对微波功率器件进行测试.但是,微带叉指耦合电容没有起到取代贴片隔直电容的目的,原因是该结构对参数精度要求高,而PCB制作工艺无法满足这个要求.     

X-波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

<正>AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其高输出功率密度、高电压工作和易于宽带匹配等优势将成为下一代高频固态微波功率器件。微波功率器件主要有内匹配功率管和功率单片微波集成电路(MMIC)两种结构形式,功率MMIC尽管其研制成本相对较高,但功率MMIC可实现宽带匹配,同时功率MMIC的体积较内匹配功率管小得多,是满足诸如X     

EBG结构在微波器件设计中的应用

文章首先介绍了EBG结构在国内外的应用现状及基本原理。分析了EBG结构在微波器件设计中两种应用方式。EBG结构在微波频段表现出频率带阻特性,可应用于高频微波的同步开关噪声抑制及放大器自激的抑制,抑制水平和EBG单元结构有关。仿真及测试结果表明,EBG结构对抑制开关噪声和放大器自激现象有效。     

S波段大功率SiC MESFET的设计与工艺制作

针对SiC功率金属半导体场效应晶体管如何在实现高性能的同时保证器件长期稳定的工作,从金属半导体接触、器件制造过程中的台阶控制、氧化与钝化层的设计及器件背面金属化实现等方面进行了分析;并结合具体工艺,对比给出了部分实验结果。从测试数据看,研制的微波SiC MESFET器件性能由研制初期在S波段瓦级左右的功率输出及较低的功率增益和功率附加效率,达到了在实现大功率输出的条件下,比Si器件高的功率增益和30%以上的功率附加效率,初步体现了SiC MESFET微波功率器件的优势,器件的稳定性也得到了提升,为器件性能和可靠性的进一步提升奠定了设计和工艺基础。     

8 GHz/125 W固态功放的设计与实现

介绍了8 GHz/125 W微波固态功率放大器的设计与实现方案,在总体方案组成的基础上,对各组成部分进行合理的信号电平分配。针对关键器件,重点分析了直流偏置、匹配和功率合成电路的设计方法,并给出了详细的设计数据。最后,简单分析了功率耗散与效率的问题。经实验,测试结果达到了预期的指标。     

X波段50W GaN功放管的应用研究

氮化镓(GaN)作为新一代半导体材料,具有高功率容量和高热容性等特点,所以GaN微波功率器件成为近几年研究的热点。随着GaN功放管的功率不断提高,以氮化镓(GaN)为基础的微波功率器件的应用取得了很大的进步。本文对氮化镓(GaN)功率器件的特点和现状进行了介绍,并对X波段50W GaN功放管的电路设计、影响电路的因素进行了分析和研究。最后完成了一个X波段50W固态功放的设计,并给出了测试结果。     

一种紧凑型大功率微波固态源

传统的微波源主要由行波管、磁控管、返波管等电真空器件实现,但因其工作电压高、功耗大、体积大,导致在使用安全性、利用效率和便携性等方面存在不足。而微波固态源由于具有效率高、谐波抑制性能好、稳定性高等优点,正逐步替代传统微波源,有着很好的发展空间。设计了一种紧凑型大功率微波固态源,采用锁相环作为信源,通过三级功放级联对微波信号进行逐级放大,最终输出频率为915 MHz、功率为300 W 的微波信号。测试结果表明该固态源的工作效率≥70%,二次谐波抑制≤-40 dBc,三次谐波抑制≤-50 dBc。该设计在微波加热和解冻等方面具有很好的应用前景。     

功率MOSFET器件栅电荷测试与分析

栅电荷是表征功率MOSFET器件动态特性的重要参数之一,其测试结果与时间和频率有关,受分布参数、测试夹具和电路结构等因素影响较大。其参数直接影响器件整体性能,设计不好将导致器件没使用时已击穿甚至损坏,在军用功率MOSFET器件研制生产和使用验收中列为必测参数。随着对MOSFET器件可靠性要求的不断提高,栅电荷的测试重要性凸显。针对目前国内外栅电荷测试现状及存在的问题做了详尽阐述,为国内的栅电荷测试提供一定的参考和指导。     

L波段大功率小型化固态功放设计与实现

提高雷达发射机的输出功率和功率密度是增大雷达功率孔径积的有效途径。文中通过LDMOS、Si双极型功率管以及CaAs单片集成电路等固态微波半导体功率器件的混合集成,研制出具有大功率、小型化特点的固态功率放大器,为输出功率和功率密度的提高提供了一种有效的方法。对LDMOS功率管电路优化仿真设计进行了详细论述,为实现小型化,提出了微带线分布参数与集中参数元件相结合的匹配电路方式。     

LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用研究与实践

介绍了LDMOS 功率器件的特性,通过与传统Si 功率器件相比较,LDMOS 器件具有低成本、高增益、高线性度、热稳定性好和高可靠性等特点,在固态雷达发射系统中有广阔的应用前景,本文对LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用进行理论分析,并利用LDMOS 功率器件设计制作了P 波段300W 功放组件,对LDMOS 功率放大组件进行性能测试,根据试验数据分析应用LDMOS 功率器件对固态雷达发射系统的影响。     

微波功率器件及其材料的发展和应用前景

本文介绍了微波功率器件的发展和前景,对HBT、MESFET和HEMT微波功率器件的材料的特点和选取,以及器件的特性和设计做了分类说明。着重介绍了SiGe合金、InP、SiC、GaN等新型的微波功率器件材料。并对目前各种器件的最新进展和我国微波功率器件的研制现状及与国外的差距做了概述与展望。     

非同轴微波器件测试夹具的设计与应用

由于非同轴微波器件接口的特殊性,无法直接与同轴接口的矢量网络分析仪相连进行测试,非同轴器件的微波性能测试面临较大的困难,目前,国内非同轴器件的测试技术已严重滞后其设计开发工作。对非同轴微波器件接口进行了深入研究,设计了针对非同轴微波器件测试的分体式夹具,解决了去嵌入技术问题,并以实例验证了该测试装置的正确性。大量测试表...     

微波晶体管测试夹具技术的研究

微波晶体管是无线通信、雷达等电子系统中的关键部分。由于其高频特性以及一般非50Ω特性阻抗,准确评估其性能有较大的难度。晶体管大都为不同形式的表面贴装或表面安装器件,而目前微波测试系统基本上都是同轴传输系统,因此,就需要通过测试夹具完成对测试器件固定、馈电以及信号同轴传输转微带传输的功能。微波器件测试是保证器件质量和发展的关键手段,夹具制作技术对测试结果影响巨大,对微波晶体管测试夹具制作进行了研究,并提出了解决方案。     

微波自动网络分析仪微波器件测试夹具的误差修正

本文简要介绍微波网络分析仪的系统误差模型。详细讨论了用微波自动网络分析仪测量微波器件时测试夹具给测量结果带来的误差及其修正方法,建立测试夹具的数学模型,用计算机修正测试夹具的误差,并给出了器件在修正夹具误差后的测量结果。     

SiC MESFET微波功率测试技术

对SiC MESFET的微波测试技术进行了分析,并针对这一采用第三代半导体材料研制的器件,结合硅微波双极功率晶体管和GaAs MESFET的测试技术,建立了SiC MESFET的微波测试系统,完成了2GHz工作频率下瓦级功率输出SiC MESFET的测试,功率增益大于6dB,器件的fT为6.7GHz,fmax达25GHz.