用于X波段相控阵天线的高速可调光纤延迟线

设计并制作了一种用于X波段相控阵天线的5bit光纤延迟线,采用高速磁光开关和单模光纤级联组成.测试结果显示,该光纤延迟线可实现时间延迟量在0～ 1096ps范围内步进为35.4ps的任意可调,延迟精度小于±2ps,开关切换时间小于30μs.     

X波段FBAR用AlN薄膜制备研究

采用中频磁控溅射法,在硅基上制备了X波段薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器用AlN压电薄膜。对AlN薄膜进行了分析表征,结果表明,AlN压电薄膜具有良好的(002)面择优取向,摇摆曲线半峰宽为2.21°,膜厚均匀性优于0.5%,薄膜应力为-5.02 MPa,应力可在张应力和压应力间进行调节。将该AlN薄膜制备工艺应用于FBAR器件的制作,研制出X波段FBAR器件,谐振频率为9.09 GHz,插入损耗为-0.38 dB。     

复合氮化铝压电薄膜研制及其应用

采用中频(MF,40 kHz)双S枪磁控反应溅射制备出了氮化铝(AlN)压电薄膜;采用直流磁控溅射法制作了Mo电极薄膜;采用脉冲DC磁控溅射Au、Cr、Al靶分别制作Au/Cr底电极薄膜及Al/Cr顶电极薄膜。通过对AlN压电薄膜、Mo及Au电极薄膜进行了X线衍射(XRD)分析,结果表明,复合AlN压电薄膜(002)面、Mo薄膜(110)面及Au薄膜(111)面择优取向优良,说明选用Al/Cr/AlN/Au/Cr/YAG复合结构压电薄膜能研制出Ku波段及K波段声体波微波延迟线(BAWDL), 其Ku及K波段BAWDL器件插入损耗分别低至43.7 dB、54.6 dB。     

微波高速QPSK 调制电路设计

介绍了微波高速正交相移键控(QPSK)调制器电路的设计和制作。电路采用环形调制电路形式,由 环形肖特基二极管堆和微波宽带巴伦结构组成。利用高速发射极耦合逻辑(ECL)差分电路驱动,在误差矢量幅度 (EVM)为5%时,在X 波段可实现调制码速率达500 Mbit/ s。通过电路优化以及补偿设计,可实现较高的电路性能。 经产品测试,在X 波段,转换损耗小于12 dB,幅度和相位一致性小于±0. 25 dB 和±2°,载波抑制优于-38 dBc。该设 计结构简单、精度高、可靠性高,对微波高速调制电路工程应用具有一定的参考意义。     

X波段4位数控移相器MMIC研究

采用0.25μm GaAs FET芯片工艺成功制作了X波段4位数控移相器MMIC,对该数控移相器MMIC集成电路的设计、工艺制作过程做了阐述,并给出了实际测试参数.电路设计采用了高低通滤波器式移相器拓扑,串联FET与并联FET组合的电路方式.结果表明,在7.5～8.7 GHz频段内插入损耗≤7 dB,电压驻波比≤1.8∶1,开关时间≤30 ns,移相精度22.5°±2°,45°±3°,90°±3°,180°±3°,所有状态均方根移相误差≤5,控制电压-5 V或0 V.     

X 波段铁电薄膜移相器设计

本文基于传输线周期性加载可变电容理论,设计了一种X 波段的铁电薄膜移相器。测试结果表明,随着偏压的增加,移相度增大、插损减小。在32 伏的直流偏压下,X 波段最大移相度为140°,最大插损为10dB,回波损耗优于-10dB。     

声体波微波延迟线用AlN薄膜制备研究

采用中频磁控溅射法在z轴石英基片上制备了(002)择优取向的AlN薄膜。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了AlN薄膜的择优取向和表面形貌。结果表明,溅射功率、氮气流量、氩等离子清洗对AlN薄膜的择优取向有显著影响。将该方法制备的AlN薄膜应用于声体波微波延迟线,研制出频率为4.2~4.4GHz的声体波微波延迟线,其延迟时间为361ns,插入损耗为-57.3~-60.4dB,3次渡越抑制为28.6dB,直通信号抑制为52.7dB。     

X波段GaN基小相位移相器设计

基于0.25 μm GaN HEMT工艺,设计并制作了X波段11.25°和22.5°的小相位移相器单片微波集成电路(MMIC),两个移相器单元均采用低通开关滤波型拓扑结构.最终芯片面积分别为0.9 mm× 1.05 mm和0.95 mm× 1.05 mm.芯片测试结果表明,两个小相位移相器性能良好,且测试结果与仿真结果吻合.在8 ～ 12 GHz频带内,11.25°和22.5°移相器电路的相移精度小于2.8°,输入回波损耗分别优于-15和-12 dB,插入损耗值分别小于1和1.5 dB,幅度波动分别小于0.8和1.3 dB.两个移相器电路的1 dB压缩点输入功率均大于36 dBm,其功率容限优于GaAs HEMT设计的移相器.结果表明,所设计的移相器具有优异的相移精度以及良好的功率性能,可广泛应用于高精度和大功率的雷达系统中.     

X波段高功率高效率延时组件设计

为了实现相控阵雷达的宽带宽角扫描,用延时器处理取代常规相控阵雷达中的移相器是一种有效的技术措施。文中研制了一种X波段高功率高效率延时组件,利用幅度/相位自补偿电路改善寄生调幅和寄生调相,通过增益链路分配和C类线性功放模式,实现了组件高效率和高增益,同时利用电磁仿真与热传输路径分析验证了可靠性,对相控阵雷达收发组件的设计和制造具有参考价值。根据实测结果,所有组件发射输出功率高于5 W,效率高于46.3%,延时相位精度优于±10°,延时寄生调幅低于±1.3 dB,组件接收增益为23.3±0.6 dB。     

基于薄膜工艺的x波段下变频器设计

本文介绍了一个基于薄膜电路工艺设计、加工的X波段下变频器.首先对整体方案进行分析论证,然后运用安捷伦公司的ADS仿真设计软件,对射频及中频滤波器、朗格电桥、低噪声放大器和混频器等电路单元及变频器系统进行了仿真设计.最后经过加工测试验证,该变频器性能指标良好.其工作频率为9.35GHz - 9.85GHz,变频增益≥26dB,噪声系数≤2dB,P01dB压缩点功率≥10dBm,输入、输出驻波≤1.3,镜像抑制比≥50dB;本振输入为0±1dBm.整个电路腔体结构尺寸为70mm×20mm×10mm.     

高密度通孔薄膜电路工艺技术研究

通过对薄膜电路制作工艺的系统研究,提出了一种新型的制作高密度通孔薄膜电路工艺方法,克服了高密度通孔薄膜电路对溅射用金靶、喷雾式涂胶和反应离子刻蚀等工艺技术和设备的依赖,降低了高密度通孔薄膜电路研制成本.该新型工艺方法已成功应用于延时电路、变频电路和低噪声放大器等微波组件中高密度通孔薄膜电路基板的研制.     

五位RF MEMS开关延迟线移相器

设计并研制了一种6～11GHz、超宽带5位RF MEMS开关延迟线移相器,器件实现了5位延迟:λ、2λ、4λ、8λ、16λ。该器件采用微带混合介质多层板技术,分4层制作,尺寸为45mm×20 mm。整个器件包括20个RFMEMS悬臂梁开关,用60～75V的静电压驱动。6～11GHz频带内,对32个相移态的测试结果表明:一般回波损耗S11<-10dB,各状态平均插入损耗为-8～-10dB;中心频率处,器件可实现的最大延迟位时延为1680ps,总时延为3255ps。     

Hybrid ring coupler for W-band MMIC applications using MEMS technology

The hybrid ring coupler was designed and fabricated on a GaAs substrate using surface micromachining techniques, which adopted dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML) structure. The fabrication process of DAML is compatible with the standard monolithic microwave integrated circuit (MMIC) techniques, and the hybrid ring coupler can be simply integrated into a plane-structural MMIC. The fabricated hybrid ring coupler shows wideband characteristics of the coupling loss of 3.57 /spl plusmn/ 0.22dB and the transmission loss of 3.80 /spl plusmn/ 0.08dB across the measured frequency range of 85 to 105GHz. The isolation characteristics and output phase differences are -34dB and 180/spl plusmn/1/spl deg/, at 94GHz, respectively.     

超宽带延时幅相控制多功能芯片的设计

针对航空航天和卫星通信等设备的需求,介绍了一款超宽带延时幅相控制多功能芯片。该芯片集成了数字和微波电路,有T/R 开关、5 位数控延时器(10 ps 步进TTD)、5位数控衰减器(1 dB 步进ATT)、2 个行波放大器、均衡器及数字电路。基于GaAs E/D PHEMT 工艺研制出了芯片实物,芯片尺寸为4.5 mm*5.0 mm*0.07 mm。采用微波在片测试系统对该幅相控制多功能芯片进行了实际测试,在3 ~ 17 GHz 频段内实现了10~310 ps 延时范围,1~31 dB 衰减范围。测试结果显示,发射/接收增益大于2 dB,发射1 dB 压缩输出功率P1 dB_Tx大于12 dBm,接收1 dB 压缩输出功率P1 dB_Rx大于10 dBm,全态输入输出驻波均小于1.7,+5 V 下工作电流130 mA,-5 V 下工作电流12 mA。衰减器全态RMS 精度小于1.4 dB,全态附加调相小于±8°。延时器全态RMS 精度小于3 ps,全态附加调幅小于±1 dB。     

适于毫米波应用的新型MEMS实时延时线(英文)

介绍了两种适于毫米波应用的RF MEMS实时延时线的设计。首先,在设计中采用了一种新颖的RF MEMS拓宽调节范围的变容器结构,得到了最大变容比为5.39的在片测试结果。其工艺设计基于表面微机械工艺,采用了由5个掩模版组成的工艺流程。然后,在RF MEMS变容器设计的基础上,完成了用于原理论证的Ka波段RF MEMS实时延时线的仿真设计、工艺流片和在片测试。Ka波段RF MEMS实时延时线的在片测试结果显示,在28GHz时处于下降状态的插入损耗为-2.36dB;两端口在28GHz时的回波损耗都小于-15dB,而在5～40GHz的整个测试频率范围内的回波损耗都小于-10dB。在Ka波段RF MEMS实时延时线设计基础上,60GHz RF MEMS实时延时线的仿真设计已经完成并准备投片。     

一款高精度大衰减量单片数控衰减器

介绍了一款高精度大衰减量单片数控衰减器的主要技术指标和设计方法。电路设计基于Agilent ADS微波软件设计环境,采用GaAs HFET工艺技术实现。对开关器件建模流程和数控衰减器电路设计流程分别作了相应的描述。针对不同衰减值的基本衰减位,选择合适的衰减拓扑。通过采用创新的大衰减量衰减结构,既实现了63.5 dB的大衰减量,又满足其衰减精度的要求,还达到了整个单片数控衰减器低插入损耗和高衰减精度的目标。单片电路测试结果为:在3～100 MHz工作频率范围内,插入损耗≤2.2 dB,驻波比≤1.4∶1,衰减范围为0.5～63.5 dB。测试结果表明设计方法有效、可行。电路尺寸为3.5 mm×1.4 mm×0.1 mm,控制电压为0 V和-5 V。     

K波段BAW器件技术研究

通过优化高频换能器设计、极薄压电薄膜制备等技术,试制出了K波段BAW延迟线样品。其工作中心频率为23.8 GHz,插入损耗为51.9 dB,带宽为1 122 MHz,延迟时间为299 ns,直通抑制为29 dB,3次渡越抑制为40 dB。     

1.1 GHz声表面波滤波器的设计和制作

随着第三代通信技术的发展，可与硅片集成的滤波器受到了越来越多的关注。基于ZnO/SiO2/Si结构设计、制作了声表面波（SAW）射频（RF）滤波器，其工艺与普通的IC工艺兼容，具有与其他电路集成在一块芯片上的可能。测试结果显示滤波器的中心频率可达1.12GHz，带宽达10%，插损为11dB。     

Ka Band Broadband Fourth Harmonic Image Rejection Mixer

This paper presents the design and implementation of Ka band broadband hybrid integrated image rejection mixer with a fourth harmonic mixer as unit mixer. Detailed design and analysis have been carried out. The mixer was fabricated by hybrid microwave integrated circuit (HMIC) process based on the thin film ceramic substrate which can reduce the cost compared to monolithic microwave integrated circuit (MMIC). The measured results showed conversion loss less than 11.2 dB and image rejection ratio (IRR) more than 20 dB in 4 GHz RF bandwidth. It can also play the role of up-converter from the test data.     

Wide-band superconducting microstrip delay line

This paper describes the design, fabrication, and testing of a novel microstrip superconducting delay line. The structure of the delay line is a double-spiral meander line. The device is patterned from a YBa/sub 2/Cu/sub 3/O/sub 7-/spl delta//(YBCO) thin film deposited on both sides of a 2-in-diameter LaAlO/sub 3/ substrate with a thickness of 0.25 mm. It exhibits low insertion loss up to 20 GHz. At 10 GHz, the measured attenuation is 0.031 dB/ns at 30 K, 0.049 dB/ns at 60 K, and 0.118 dB/ns at 77 K. The magnitudes of the ripples are below 2 dB across the entire band. The total delay at low frequency is approximately 29 ns.