X波段宽带单片低噪声放大器

从获取放大器的等噪声系数圆最大半径的角度来进行电路设计,设计了工作于X波段9～14GHz的宽带低噪声单片放大器,采用法国OMMIC公司的0.2μmGaAsPHEMT工艺(fT=60GHz)研制了芯片。在片测试结果为在9～14GHz,噪声系数<2.5dB,最小噪声系数在10.4GHz为2.0dB,功率增益在所需频段9～14GHz大于21dB,输入回波损耗<-10dB,输出回波损耗<-6dB。在11.5GHz,输出1dB压缩点功率为19dBm。     

（英）D波段InP基高增益、低噪声放大芯片的设计与实现

利用90-nm InAlAs/InGaAs/InP HEMT工艺设计实现了两款D波段（110~170 GHz）单片微波集成电路放大器。两款放大器均采用共源结构,布线选取微带线。基于器件A设计的三级放大器A在片测试结果表明：最大小信号增益为11.2 dB@140 GHz,3 dB带宽为16 GHz,芯片面积2.6×1.2 mm2。基于器件B设计的两级放大器B在片测试结果表明：最大小信号增益为15.8 dB@139 GHz,3dB带宽12 GHz,在130~150 GHz频带范围内增益大于10 dB,芯片面积1.7×0.8 mm2,带内最小噪声为4.4 dB、相关增益15 dB@141 GHz,平均噪声系数约为5.2 dB。放大器B具有高的单级增益、相对高的增益面积比以及较好的噪声系数。该放大器芯片的设计实现对于构建D波段接收前端具有借鉴意义。     

用于接收机的31GHz单片GaAs混频器/前置放大器

<正> 美国麻省理工学院林肯实验室在半绝缘 GaAs 衬底上成功地制造了结合平衡混频器和MESFET 放大器的单片31GHz 接收机前端。在同一片子上制造了两种不同类型的器件:肖特基二极管和 MESFET。初步结果是:在2.0GHz 中频下单边带噪声系数 NF 为11.5dB,在中频增加到2.6GHz 时,NF 增到13.3dB。在2.0～2.25GHz 内,增益约4dB,在2.3～2.6GHz     

毫米波GaAs pin单刀单掷开关单片

采用GaAs pin二极管,完成了15～40GHz的单刀单掷开关单片的设计、制作.GaAs pin二极管SPST开关单片具有低插损、高隔离、高功率的特点,在15～20GHz带内插损0.6dB,驻波优于1.5,隔离度大于40dB;在20～40GHz带内插损小于1.1dB,驻波优于1.35,隔离度大于35dB.pin二极管SPST开关单片的1dB功率压缩点P-1大于2W.GaAs pin二极管开关单片采用MOCVD生长的GaAs 纵向pin二极管材料结构,76mm GaAs圆片工艺加工制作.     

毫米波GaAs pin单刀单掷开关单片

采用GaAs pin二极管,完成了15～40GHz的单刀单掷开关单片的设计、制作.GaAs pin二极管SPST开关单片具有低插损、高隔离、高功率的特点,在15～20GHz带内插损0.6dB,驻波优于1.5,隔离度大于40dB;在20～40GHz带内插损小于1.1dB,驻波优于1.35,隔离度大于35dB.pin二极管SPST开关单片的1dB功率压缩点P-1大于2W.GaAs pin二极管开关单片采用MOCVD生长的GaAs 纵向pin二极管材料结构,76mm GaAs圆片工艺加工制作.     

A 3.4-3.6 GHz power amplifier in an InGaP/GaAs HBT

报道了基于InGaP/GaAs HBT工艺的3.4-3.6GHz功率放大器芯片的设计。针对片外和片内寄生因素引起的谐振点偏移、匹配变差、增益降低等问题,通过优化设计片外匹配电路以及设计输入匹配的片外调整电路,最终取得了较高的增益以及良好的匹配状态。电路测试结果为：在Vcc为4.3V以及Vbias=3.3V下,3.4GHz处的1dB压缩点输出功率达到27.1dBm以上,相应的PAE为25.8%,二次谐波和三次谐波抑制比分别达到了-64dBc和-51dBc。在3.4-3.6GHz频段内,增益大于28dB, S11<-12.4dB,S22<-7.4dB,达到了设计要求。     

宽带单片低噪声反馈放大器

研制了0.6～6GHz单片GaAs FET低噪声反馈放大器。在该频带内,放大器芯片具有6dB增益,4dB左右的噪声系数。在1/2I_(ds)下,获得增益8dB,1dB增益压缩点为21dBm。以目前正在研制的1～10GHz两级单片芯片为例,讨论了这种放大器的设计,该放大器还可以进行级联,获得的总增益最高为50dB左右,纹波±1.5dB。     

X波段双级单片功率放大器

本文利用比较符合实际的MESFET器件物理模型,采用集总元件匹配网络设计了单级和双级的x波段单片功率放大器。单级放大器中心频率为10.0GHz,带宽1.3GHz,线性输出功率126mW时,增益为5.2dB。双级放大器中心频率为9.4GHz,带宽0.8GHz,输出功率P_0≥1 00mW,增益G_p≥7dB,带内增益平坦度⊿G_p≤±0.5dB。较好的样品在9.6GHz下输出功率P_0≥250mW,G_p为9.4dB。     

C波段单片有源环行器基本单元的研究

本文分析和研究了微波有源环行器所用的基本单元电路——放大器和定向耦合器.利用微波CAD欢件完成了放大器、定向耦合器和有源环行器的设计.模拟分析得出:在3.8～4.2GHz频率范围内,单片放大器的正向增益是6dB.反向隔离度为22dB:单片定向耦合器的正向插入损耗是4dB,反向隔离度为18dB.该有源环行器的隔离度是19dB,正向插损是5dB.实验结果为:放大器在3.5～4.0GHz频率范围内,正向增益是4.5dB,反向隔离度是23dB;定向耦合器在3.2～3.8GHz频率范围内,正向插入损耗是8dB,反向隔离度为23dB.     

X波段及DBS接收用PHEMT单片低噪声放大器

报道了X波段及DBS接收用单片低噪声放大器的研制结果。利用CAD软件对单片电路进行优化设计，设计工作包括MBE材料、PHEMT器件和单片电路三部分。在研制过程中，开展了关键工艺的专题研究。研究结果为：单级单片放大器在10：5－11．6GHz范围内，NF≤1．82dB，G≥7.72dB；在11．7－12．2GHz范围内，NF≤1．80dB，G≥6．8dB；双级放大器在10．4－11．1GHz范围内，NF≤1．96dB，G≥15．3dB，最低噪声系数为1．63dB，最高增益为16．07dB。     

A high-performance 40-85 GHz MMIC SPDT switch using FET-integrated transmission line structure

A compact ultra-broadband distributed SPDT switch has been developed using GaAs PHEMTs. An FET-integrated transmission line structure, where the source pad of the shunt FET has been integrated into the signal line while the drain has been grounded to a via-hole with minimum parasitic inductance, has been proposed to extend the operating bandwidth of the distributed switches. SPDT and SPST switches using this structure have been fabricated using a commercial GaAs PHEMT foundry. The SPDT switch showed low insertion loss (<2 dB) and good isolation (>30 dB) over an octave bandwidth from 40 to 85 GHz. At 77 GHz, the SPDT switch showed extremely low insertion loss of 1.4 dB and high isolation of 38 dB. The chip size was as small as 1.45/spl times/1.0 mm/sup 2/. To the best of our knowledge, this is among the best performance ever reported for an octave-band SPDT switch at this frequency range. SPST switch also showed the excellent performance with the insertion loss of 0.4 dB and isolation of 34 dB at 60 GHz.     

砷化镓0.25μm PHEMT开关模型研究

借助于传统的FET等效电路模型,给出了0.25μm GaAs PHEMT的开关模型,并在ICCAP和ADS软件中,完成等效电路参数的提取与优化。通过对单刀单掷(SPST)开关的仿真和测试,表明,在0.1～20 GHz的频域内,其"开"态插入损耗误差、端口1和端口2的电压驻波比误差分别小于0.3 dB、0.24和0.19;其"关"态隔离度误差、端口1和端口2的电压驻波比误差分别小于1.9 dB、0.12和0.08。文中得到的PHEMT开关模型将有助于控制类单片集成电路的研究与开发。     

毫米波单片混频器的研制

采用0.18μm G aA s PHEM T工艺,设计和研制了34~40 GH z毫米波单片混频器。该混频器选择了单平衡结构,采用180°电桥结构改善LO-RF的隔离度,并修改了该结构以方便布版。在39 GH z频点上,该混频器的插入损耗小于7.2 dB、LO-RF隔离度大于32 dB。     

内置驱动器的砷化镓高隔离开关芯片

采用增强/耗尽型(E/D)结构的赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)技术,研制开发的射频开关,具有插损低、隔离度高、承受功率大、线性度高等特点。产品采用0.5μm栅长的砷化镓PHEMT E/D标准工艺加工,将开关电路和驱动电路集成在一颗芯片上,并做了相应的静电防护设计。测试结果表明,在0.01～5.0GHz带内,插入损耗≤1.2dB@3GHz、≤1.6dB@5GHz,带内输入输出驻波比≤1.5,隔离度≥60dB@3GHz、≥52dB@5GHz,1dB压缩功率点达到了30dBm,IP3超过了+52dBm。     

DC—12GHz GaAs微波单片集成开关

本文介绍了全气密陶瓷封装GaAs MMIC开关的设计方法和制造工艺.研制成的GaAsMMIC单刀单掷开关在DC-12GHz频带内,插入损耗为0.3—1.4dB,隔离度为19—27dB,反射损耗大于11dB,开关速度小于1ns,8GHz下功率处理能力大于25dBm.     

基于GaAs PIN二极管的宽带大功率单片单刀双掷开关

GaAs PIN二极管具有开态电阻小、截止频率高以及功率容量大的特点,采用GaAs PIN二极管制作的开关插入损耗较小、隔离度较高、并且功率的线性较好。基于河北半导体研究所GaAs PIN工艺制造了一款单刀双掷开关芯片。该开关采用单级并联结构。通过微波在片测试,在小信号条件下,6～18 GHz范围内插入损耗小于1.45 dB、隔离度大于28 dB,输入输出反射损耗小于7.5 dB。把开关装入夹具中进行功率特性测试,在连续波输入功率37 dBm,12 GHz条件下测试输出功率仅压缩0.5 dB,具有非常好的功率特性。在4英寸(100 mm)晶圆上开关的成品率较高,具有非常好的工程应用前景。     

单片集成GaAs MESFET微波开关——Ⅱ、宽带单刀单掷和单刀双掷开关电路

本文介绍了单片集成GaAs MESFET微波开关的设计方法和制作工艺.利用空气桥和通孔接地等工艺技术,研制成的调配型宽带单刀单掷开关在0.01～7GHz内,插损为2～3.5dB,隔离度不小于32dB;分布型宽带单刀双掷开关在4.5～7GHz内,插损为1～2dB,隔离度不小于21dB,5GHz下的最大功率容量为3瓦.实验也证实电路的开通时间小于0.6ns.     

0.2～30GHz GaAs FET开关模型的提取与验证

在GaAs单片微波集成电路(MMIC)设计中,准确的器件模型对于提高电路设计成功率和缩短电路研发周期起着重要作用。首先采用标准的GaAs MMIC工艺制造出不同栅指数和单位栅宽的开关PHEMT器件,然后对加工的开关电路在"开"态(Vgs=0 V)和"关"态(Vgs=-5 V)进行宽频率范围内的测量,基于测量结果建立起一个参数化的GaAs PHEMT开关等效电路模型,最后通过单刀单掷(SPST)开关来验证参数化模型。应用该参数化模型设计的电路实测与仿真结果基本吻合,证明参数化的GaAs PHEMT模型是可用的。该模型可用于30 GHz以下GaAs PHEMT工艺开关MMIC电路仿真设计。     

Ka波段双平衡星型混频器的设计与仿真

采用0.15μm GaAs PHEMT工艺,设计了一个26-38 GHz单片双平衡星型混频器,本设计改变了星型混频器一贯的混合微波集成电路结构,设计了版图实现单片集成,最后得出电磁仿真结果。此混频器能在中频为DC-12 GHz时,电磁仿真结果达到7-10 dB的变频损耗和15 dB以上的端口隔离。     

X波段GaN收发前端芯片设计

本文设计了一款基于0.25 um氮化镓PHEMT工艺的8.5-10.5GHz MMIC收发前端芯片,该收发前端由一个功率放大器和一个单刀双掷开关组成.经仿真优化后,在工艺线上进行了流片,并载片测试了其性能参数.测试结果显示,发射路的功率放大器饱和输出功率大于33dBm,功率附加效率39%.接收路开关插入损耗0.6dB,开关隔离度大于37dB.