一种基于MEMS工艺的365 GHz硅微波导垂直转接结构

基于微电子机械系统(MEMS)工艺设计并制作了一种THz垂直转接结构,该结构采用6层硅片堆叠的硅微波导形式。理论分析计算了垂直转接结构的参数,并使用三维电磁场分析软件HFSS对该结构进行了模拟仿真。设计得到了中心频率为365 GHz、带宽为80 GHz、芯片尺寸为10 mm×7 mm×2.7 mm的THz垂直转接结构。给出了一套基于MEMS工艺的硅微波导的制作流程,制作了365 GHz垂直转接结构并对其进行测试。获得的THz垂直转接结构的回波损耗随频率变化的测试结果与仿真结果基本一致。采用MEMS工艺制作的硅微波导垂直转接结构具有精度高、一致性好、成本低的特点,满足THz器件的发展需求。     

一种5倍频电路的设计

介绍了一种实用化、低相位噪声的5倍频电路,采用一种新颖的电路结构进行设计,用SMT工艺加工制作.对各单元电路进行了原理分析,通过ADS软件进行仿真,最后对成品电路进行测试,测试结果与仿真结果相同.与其他5倍频电路相比,该电路具有相位噪声低、杂散低、结构简单、一致性好等优点,可广泛用于通信、雷达、频率合成器、测量等领域.     

一种超小型行波管高压电源设计

本文介绍了一种超小型行波管高压电源的整体设计方案及关键技术。根据某型号行波管的电参数和体积要求,确定了行波管高压电源的设计方案,重点介绍了实现电源超小型化采用的结构设计方案。对主功率电路进行了PSpice电路建模,仿真计算了电压和功率参数。在此基础上制作了超小型行波管高压电源原理样机,并对其进行测试,输出阴极电压-3000 V,总功率大于220 W,体积仅有130 mm×32 mm×17 mm。     

毫米波数控移相器的设计与制作

移相器是毫米波相控阵雷达收发系统重要电路,基于安捷伦IC-CAP软件及砷化镓原片工艺线,研究了砷化镓毫米波开关器件测试、建模技术及其应用。采用0.15μm GaAs PHEMT工艺成功制作了一款Ka波段5位数控移相器MMIC,对毫米波数控移相器MMIC集成电路的设计、制作过程进行了阐述,并给出了测试结果。电路设计采用了开关滤波拓扑结构,运用微波探针在片测试系统对芯片进行了实测,在34~36 GHz范围内获得了优异的电性能。给出了移相器的测试曲线,32态均方根移相误差(RMS)5°,插入损耗典型值8 dB,输入/输出电压驻波比系数典型值2,芯片尺寸为2.5 mm×1.5 mm×0.1 mm。     

一种新颖DPSK解调器的设计

介绍了一种实用化、小型化DPSK解调器.电路采用一种新颖的结构进行设计,并采用SMT工艺加工制作,整个电路的体积为38 mm×20 mm×5 mm,具有输入信号动态范围大(-75～+15 dBm)、输入输出电压驻波比小(≤1.30)、输出脉冲宽度变化量小(≤±5 ns)、一致性好等优点,可广泛应用于数字通信系统.     

一种小型化射频收发前端的设计

介绍了一种新颖的小型化射频收发前端设计方法,采用这种方法在LTCC基片上实现了一款L波段双频段射频收发前端,其电路尺寸仅为6.5mm×5mm×0.5mm。样品测试结果表明,该射频收发前端的各项性能指标均达到了设计预期要求,并且具有接收损耗低、收发隔离度高等优点。文章分工作原理介绍、详细电路设计、三维结构实现、参数仿真优化几个方面对整个设计过程进行了较为详细的讲解,最后结合测试曲线对样品的测试结果作了简单分析。     

一种使用纠错技术的8B/10B编码器设计

针对目前高速通信中对高速率和低误码率的要求,本文设计并实现了一种具有纠错功能的8B/10B新型算法结构,输入数据先经过(7,4)BCH编码电路进行编码后再送入8B/10B编码器中进行编码,8B/10B编码电路采用数据码组和特殊码组并行编码结构实现。编码器通过Cadence的NCVerilog进行功能验证,完成电路仿真与实现。仿真结果表明,该电路可以正确实现8B/10B编码并具有纠正一位错码的能力。通过Synopsys的Design Compiler工具在SMIC 65nm工艺下进行综合,该编码器可达到在1GHz工作频率下占用逻辑资源面积为344μm2,具有运行速度快、占用逻辑资源小、误码率低的特点。     

数域处理的二相编码信号旁瓣抑制技术研究

该文从二相编码信号的频谱结构分析入手,采用频域数字处理方法,研究了二相编码长码雷达信号距离旁瓣频域抑制加权技术,提出一种适用于各种码长不同码序列的编码信号旁瓣抑制滤波器(SSF)频域设计方法。并以127位二相编码信号为例,对SSF处理的性能进行仿真分析和实验测试。当fd=0时,仿真与实测结果的主副比分别达到50dB和43dB。这表明采用这种方法所设计的二相码信号SSF可以应用于现代雷达系统,并得到满意的性能指标。     

一种新型超宽带小型化U型微带滤波器

提出了一种新型超宽带(UWB)小型化微带滤波器。这种结构采用多个短路支节并联于主传输线上,短路支节长度为四分之一波长。采用一种新型等效电路对其进行分析、模拟,其中的主传输线、并联支节线以及T型结、拐角、接地孔等不连续处均等效为相应的电路元件,并结合适当的U型电路变形。通过精确建模、仿真,使这种新型结构的滤波器具有更小的体积和更宽的通带。采用0.762 mm厚RT Duriod 6002板材实际制作一个通带为3～21 GHz的超宽带微带滤波器,尺寸为12 mm×21 mm×0.762 mm。该滤波器不仅体积小,且性能优良,其带内损耗小于2.1 dB,回波损耗优于-8.2 dB。实做通带2.96～21.01 GHz,带宽达150.6%,与仿真结果较为吻合,可以满足工程应用的需要。     

一种小型化高线性 GaN 功放器设计

采用ADS软件对一种高线性GaN功率放大器进行匹配电路设计,并制作了一款超小尺寸的高线性放大电路。该电路采用0.254 mm厚的Al2 O3陶瓷作为基板,放大晶体管选用无封装芯片,在5 mm ×6 mm的小尺寸范围内完成电路制作。制作的小尺寸高线性放大电路实现了在输入双音信号频率为4 G Hz和4.002 G Hz、输出总功率为2 W时,三阶互调抑制35 dBc ,功率附加效率35％。     

一种机载超宽带相控阵雷达T/R组件设计

针对机载有源相控阵雷达小型化、多功能、高功率的要求,研制了一款应用于C、X、Ku波段的双通道超宽带T/R砖块组件,外观尺寸为30.0 mm×70.0 mm×8.5 mm.组件在工作频带内可以实现6位移相、6位衰减,工作带宽达到12 GHz,发射输出功率≥ 37 dBm,接收增益达到22 dB.通过对电路中无源结构进行仿真,并利用得到的仿真结果和射频芯片实现链路仿真,解决了超宽带T/R组件端口驻波较差和接收增益平坦度差且难以预估的难题.最终制造的T/R组件具有超宽带、低噪声、高功率以及良好的幅相性能.     

新型L形梁压阻微加速度传感器

介绍了一种新型的基于MEMS体硅加工工艺的L形粱压阻微加速度传感器.在加工过程中采用Si-Si直接键合完成底板与传感器支撑框体之间的粘合,使得后续加工工艺更加简单;采用DRIE释放梁结构,从而保证了梁结构的完整性.分析了该传感器的结构参数和灵敏度,并用ANSYS进行了有限元模拟,同时介绍了其工艺流程,以及封装后的测试结果.芯片尺寸为3.8 mm×3.8 mm×0.82 mm,其中敏感质量块尺寸为2 mm×2 mm×0.4 mm,梁尺寸为2 200μm×100 μm×40μm.经初步测试,在采用5 V电源供电时灵敏度为0.5 mV/g左右,3 dB截止频率为520 Hz左右.     

Ku波段6bit数字衰减器MMIC的小型化设计

基于0.25μm GaAs增强/耗尽(E/D)型赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计并实现了一款集成了6 bit并行驱动器的数字衰减器单片微波集成电路(MMIC)。该衰减器采用T型衰减网络结构,不仅缩小了芯片面积,并且可实现较好的衰减精度和衰减附加相移。芯片在片测试结果表明,在-5 V电源电压下驱动器的静态电流为1.8 mA,响应速度为25 ns。在9~18 GHz频率范围内,衰减器芯片的插入损耗不大于3.6 dB,均方根衰减精度不大于0.7 dB,衰减附加相移为-2°~4°,输入电压驻波比(VSWR)不大于1.25∶1,输出VSWR不大于1.5∶1。芯片尺寸为1.6 mm×0.6 mm×0.1 mm。该电路具有响应速度快、功耗低、面积小、衰减附加相移小等优点,可广泛应用于通信设备和微波测量系统中。     

一种低温漂的CMOS带隙基准电压源的研究

为了满足深亚微米级集成电路对低温漂、低功耗电源电压的需求,提出了一种在0.25μm N阱CMOS工艺下,采用一阶温度补偿技术设计的CMOS带隙基准电压源电路。电路核心部分由双极晶体管构成,实现了VBE和VT的线性叠加,获得近似零温度系数的输出电压。T-SPICE软件仿真表明,在3.3 V电源电压下,当温度在-20~70℃之间变化时,该电路输出电压的温度系数为10×10-6/℃,输出电压的标准偏差为1 mV,室温时电路的功耗为5.283 1 mW,属于低温漂、低功耗的基准电压源。     

5W ISM波段InGaP/GaAs HBT功率放大器MMIC

通过分析InGaP/GsAsHBT器件的热学和电学特点,结合HBT大功率放大器芯片在技术性能、稳定性、可靠性及尺寸等方面的要求,通过优化设计HBT功率器件单元和匹配电路,开发了一个大功率、高效率、小尺寸的ISM波段功率放大器单片集成电路。该三级放大器的各级器件单元的发射极面积分别为320μm2,1280μm2,5760μm2,芯片内部包括了输入、输出50Ω匹配电路,面积仅为1.9mm×2.1mm。放大器采用5V单电源供电,在2.4～2.5GHz频率范围内线性增益为27dB,2dB增益压缩点输出饱和功率达到37dBm,功率附加效率为46%。     

A 2.4-GHz SiGe HBT power amplifier with bias current controlling circuit

A 2.4-GHz SiGe HBT power amplifier (PA) with a novel bias current controlling circuit has been realized in IBM 0.35-μm SiGe BiCMOS technology, BiCMOS5PAe. The bias circuit switches the quiescent current to make the PA operate in a high or low power mode. Under a single supply voltage of 3.5 V, the two-stage mode-switchable power amplifier provides a PAE improvement up to 56.7% and 19.2% at an output power of 0 and 20 dBm, respectively, with a reduced quiescent current in the low power mode as compared to only operating the PA in the high power mode. The die size is only 1.32 × 1.37 mm2.     

采用GaN HEMT的可调窄脉冲激光器驱动电路

为实现纳秒级的输出光脉宽,使用GaN HEMT作为激光器放电回路的开关管。由于GaN HMET的栅极总电荷小,提出使用小尺寸的GaN HEMT建立驱动电路的输入级,响应控制信号,控制放电回路开关管。搭建电路驱动860 nm激光器,并进行测试。放电回路电源电压为12 V,测试结果显示,最大输出光脉宽8.8 ns对应大于8 W的峰值功率,输出最小光脉宽为4 ns。为实现更大的脉宽可调范围,设计另一款电路并测试。该电路实现输出光脉宽大于8.4 ns可调,在电源电压20 V、输入信号脉宽100 ns的条件下,输出光峰值功率可达46 W。电路尺寸分别为10 mm×6 mm和13 mm×11 mm,为实现进一步小型化,对设计的电路提出了集成方法。提出的电路结构简单、容易实现集成且成本低,为窄脉冲激光器驱动电路的设计提供了新的思路。     

一种单芯片DVB-C解调器的VLSI实现

设计了一个单芯片实现的用于DVB-C的QAM解调器.片上集成有3.3V 10位精度的40MSPS模数转换器及FEC前向纠错解码器.该芯片支持4～256QAM多种模式,最高码率达80Mbps,具有宽的载波频偏捕获范围.采用改进的算法及VLSI实现结构,性能稳定,面积优化.采用SMIC 0.25μm 1P5M混合信号CMOS工艺制造,面积为3.5mm×3.5mm,最大功耗为447mW.     

A high-speed HEMT 1.5K gate array

A 1.5K-gate HEMT gate array has been developed, using a direct-coupled FET logic (DCFL) circuit. The chip, containing 1520 basic cells and 72 I/O cells, was 5.5 mm × 5.6 mm. The basic circuit was designed for two different threshold voltages for D-HEMT, in order to obtain high-speed performance both at room temperature and low temperature. Fully functional 8 × 8 bit parallel multipliers were fabricated on the gate-array chip. At room temperature a multiplication time of 3.7 ns including I/O buffer delay was achieved with power dissipation of 6.0 W at a supply voltage of 1.6 V, and at liquid-nitrogen temperature multiplication time was 3.1 ns where the supply voltage was 0.95 V and the power dissipation was 3.2 W.