混合平衡-非平衡射频探针的在片测试方法

随着对微波单片集成电路(MMIC)愈发严苛的尺寸限制和集成度要求,越来越多的MMIC芯片如限幅器、射频开关等同时具有平衡和非平衡的不同测试焊盘结构,需采用平衡-非平衡混合射频探针进行在片测试,而基于单一平衡或非平衡结构的直通在片校准件无法同时满足混合射频探针的阻抗匹配要求,导致校准精度大幅下降,无法用于MMIC在片测试.为此,本文对采用传统SOLR校准方式的平衡-非平衡混合射频探针测试的校准误差进行了评估计算,并结合带误差修正的OSL二阶去嵌技术和级联矩阵变换技术,提出一种基于平衡-非平衡混合射频探针的MMIC在片测试方法,同时搭建了以矢量网络分析仪、SG与GSG射频探针、微波探针台等组成的在片测试系统来验证方案可行性.通过矢量修正和级联矩阵去嵌,将校准参考平面精确平移至探针尖端面,有效地保证了测试精度,并且结合C#面向对象语言为该测试方案构建了自动测试系统,实现了仪器控制、数据采集、结果修正、数据分析等全自动操作,避免了人为干预的影响,解决了晶圆级测试面临的效率问题.     

采样时钟抖动对伪码测距精度的影响

在皮卫星的伪码再生测距中,大量采用数字信号处理技术.而皮卫星体积小、功耗低特点决定只能采用较低指标的晶振源和简化的处理电路,两者带来的A/D采样时钟抖动会影响伪码跟踪环的跟踪性能,进而降低测距精度.分析了A/D采样时钟抖动在伪码测距处理过程中的噪声模型,并对码跟踪环的跟踪性能的影响进行了分析,仿真结果显示A/D采样时钟抖动、采样位数和中频共同作用影响伪码测距精度.     

微型测控应答机再生测距码跟踪精度研究

微小卫星的星载测控应答机由于功率和天线增益受限,测距误差较大.而再生伪码测距能显著减少下行链路的噪声,从而提高伪码跟踪精度.针对最新的再生测距码,利用线性分析的方法,对伪码跟踪环的理论均方定时误差进行了推导,并对这些测距码的跟踪性能进行了仿真和比较.与理论值不同的是,环路的实际跟踪性能由于VCO相位噪声的存在,不是环路带宽的单调函数.因此,需要根据信噪比条件设置相应的最佳带宽,以得到最佳的跟踪性能.与理论情况相比,各测距码实际环路跟踪性能的差异有所减小.     

皮卫星太阳敏感器设计和误差分析

从所需电池片数量、外围电子器件、所需视场角度、制造工艺等要求出发,设计了工程上适合皮卫星应用的太阳敏感器,并分析获得太阳入射角——光电流非理想的余弦特性、光电流的噪声起伏、处理电路非线性、A/D采样非线性、温度测量不确定性等因素对光电单元测角产生的误差,从而获得太阳矢量测量误差为8.12°。     

4W、22dB小信号增益K波段砷化镓单片微波集成功率放大器

本文报道了一种基于AlGaAs/InGaAs/GaAs pHEMT工艺的4W K波段单片微波集成功率放大器。该功放采用0.15 μm功率pHEMT工艺,并在片内实现了输入、输出端口的50欧姆阻抗匹配。当直流偏置电压为5.6V、直流偏置电流为2.6A时,该功放在19~22 GHz工作频段内可以输出4W的饱和功率,并达到22dB的小信号增益、13dB的输入回波损耗、25%的功率附加效率。     

L波段F类高效率载片式功率放大器设计

为解决传统F类功率放大器受晶体管输出电容和输出电感影响,导致调谐匹配网络结构复杂的问题,提出了一种紧凑型的输出调谐匹配电路结构。通过分析基波匹配电路的阻抗特性,在谐波频率处可将其等效为一段有限的到地电抗。在设计谐波匹配电路时,将该电抗元件与谐波匹配电路进行协同设计,避免引入多余的元件来消除基波匹配网络对谐波匹配网络的影响,减小了功放的整体面积。最后,仅引入一个LC串联谐振网络,实现对输出二次\\三次谐波的控制以提高输出效率。基于该电路结构,采用0.25 μm GaN HEMT管芯设计了一款L波段高效率功率放大器,并且使用内匹配技术在7 mm×8 mm铜-钼-铜载片上实现。实测结果表明,在漏源电压28 V、10%占空比的脉冲输入的工作条件下,该功率放大器在1.18~1.42 GHz频带内实现饱和输出功率48.1~48.4 dBm,功率附加效率61%~63%,功率增益大于26 dB。该结构在提高效率的同时,降低了电路复杂度。     

基于RISC-V的卷积神经网络处理器设计与实现

针对卷积神经网络对于运算资源需求的不断增长,和传统的硬件卷积加速方案在功耗、面积敏感的边缘计算领域难以应用的问题,设计并实现了一个低功耗嵌入式卷积神经网络加速处理器.目标处理器基于RISC-V指令集架构,内核扩展4条自定义神经网络指令,并在硬件层面实现加速处理.该卷积神经网络处理器最大程度的复用了原RISC-V的数据通路和功能模块,减小了额外的功耗和芯片面积等资源开销.目标处理器通过RISC-V官方标准测试集验证,并对MNIST手写数据集进行识别测试,正确率达到97.23%.在TSMC 40nm标准数字工艺下,目标处理器面积仅为0.34 mm^2,,动态功耗仅为11.1μw/MHz,与同期处理器相比,面积和功耗方面均具有一定优势.     

皮卫星星间高精度载波测距系统研究

高精度微波测距系统依赖于周期大于载波在星间传输时间的长期时钟误差影响的消除,需要超稳晶振源和精确的定时系统作为保障.微小型皮卫星体积小、功耗低的特点无法满足这些要求.我们提出一种基于双向载波测距的系统,同样能够消除长期的时钟误差,但是不需要复杂的定时系统.理论分析和试验表明,利用皮卫星S波段的双向载波测距,其精度可以达到亚毫米级.     

基于负反馈和有源偏置的宽带低噪放设计

提出一种基于改进型负反馈电路的宽带低噪声放大器.放大器芯片采用0.25 μm GaAs pHEMT工艺设计和SiP技术封装.通过调节封装内芯片外围负反馈电路实现增益平坦度优化,将低噪放工作频带拓展至0.5~2.5 GHz,可有效覆盖GSM、TD-SCDMA、WCDMA、GPS等多个应用频段.片内的稳压及温度补偿有源偏置电路可对供电电压波动及环境温度变化进行有效补偿,以适应复杂工作环境.经测试,低噪声放大器的供电电压为3.3 V,功耗为40 mW,工作频率为0.5~2.5 GHz,带宽高达5个倍频程,带内增益约为14 dB,增益平坦度≤1 dB,噪声系数≤1.3 dB,输入输出回波损耗≤-10 dB,输入三阶交调点≥1 dBm,封装后尺寸为3 mm×3 mm×1 mm.     

性能优异的复信号恒虚警检测器设计

提出了一种基于野值剔除处理的恒虚警检测器设计新方法。它通过定义野值剔除准则来剔除待检复样本数据中幅度较大的信号和异常干扰值,目的是为了得到较干净的背景噪声样本来计算噪声电平估值。然后,根据噪声电平估值和所需恒虚警率,计算出信号检测门限并进行信号检测。这样处理的好处是较大幅值的信号不参与背景噪声电平估值,从而也就不会引起检测门限的非正常抬高,并且在恒虚警率基本不受影响的情况下,提高了系统对目标信号,特别是弱信号的发现能力。从实际数据的应用中还发现这种检测方法可以很好地抑制鼓包干扰。