GaAs PIN二极管大功率毫米波单刀双掷开关单片

采用76.2mm(3英寸)GaAs PIN二极管工艺设计和制作了大功率毫米波单刀双掷开关单片。采用并联结构的单刀双掷开关以获得较高的功率特性。在片测试表明,在30～36GHz工作频段,开关导通支路插损1.0dB,驻波优于1.5,开关关断端口隔离度大于34dB。开关在导通态下输入功率0.5dB压缩点P-0.5 dB大于5W。     

工作波长1.5μm的高速4×4Ti:LiNbO_3集成光开关

本文验证了工作波长为1.5μm,依赖于尾纤偏振的全封装Ti:LinbO_3 4×4集成光开关.这种开关矩阵是快速的,其测得的3dB小信号带宽大于1GHz.测量了由开关元件之间的耦合引起的信道间的有害交叉调制,其大小为信号强度的-20dB以下.该开关由平衡桥式开关元件构成,其开关电压为17V,消光比18dB,过量光损耗0.6dB.     

毫米波集成化PIN管开关

本文介绍集成化 PIN 管开关的设计过程。讨论了补偿二极管寄生参量的方法。成功地把八毫米波段的商品 PIN 二极管应用到三毫米波段。给出了测试结果:八毫米宽带开关,在27—40GHz 频带范围内,插损小于1dB、隔离度大于29dB、开关速度小于100ns;三毫米波段开关,工作带宽8GHz、插损小于2.4dB、隔离度大于22dB、开关速度小于110ns。     

应用于可重构天线的RF MEMS开关设计

针对应用于可重构天线的RF MEMS开关进行研究,并通过HFSS软件对其进行仿真分析,开关处于关闭状态(down)时,并工作在5GHz时,开关插入损耗S21仅为-0.01dB,回波损耗在-30dB附近。开关处于闭合状态(up),在1GHz^10GHz频段,隔离度S21均小于-40dB。     

低损耗单模尾纤2×2光开关

本文报导了一种新研制的低损耗带单模尾纤的2×2光开关,工作波长1.3μm。讨论了器件工作原理,详细描述了其制作工艺和测试方法。器件插入损耗小于5dB,开关电压小于8V,消光比大于15dB。     

毫米波接收机的研究与设计

由于毫米波在技术上的优势,使得工作在毫米波频段的接收机具有体积小、重量轻、携带信息容量大和抗干扰能力强等特点,受到越来越广泛的应用。论述了毫米波接收机主要工作原理、研制过程及研制结果。该毫米波接收机主要包括毫米波功和器、电调衰减器、开关、毫米波LNA以及毫米波混频器等多个单元。通过电路优化设计,研制出的毫米波接收机增益为23.2 dB;噪声系数为11 dB;开关隔离度为42 dB;开关速度为3 ns。     

一种DC～5GHz串联微波开关的温度特性和功率处理能力的测试与分析

描述了一种串联微波MEMS开关的设计、制造过程,它制作在玻璃衬底上,采用金铂触点,在DC～5GHz,插损小0.6dB,隔离度大于30dB,开关时间小于30μs.对这种微波开关的温度特性和功率处理能力进行了测试,在DC～4GHz,85℃下的插损增加了0.2dB,-55℃下的插损增加了0.4dB,而隔离度基本保持不变.在开关中流过的连续波功率从10dBm上升到35.1dBm,开关的插损下降了0.1～0.6dB,并且在35.1dBm(3.24W)下开关还能工作.和所报道的并联开关最大处理功率(420mW)相比,该结果说明串联开关具有较大的功率处理能力.     

基于SP4T开关的4位MEMS开关线式移相器设计

设计了一款4位MEMS开关线式移相器,由SP4TMEMS开关和微带传输线构成,工作于X波段。单刀四掷(single pole 4throw,SP4T)开关用于切换两条不同电长度的信号通道,即参考相位通道和延迟相位通道。每个SP4T开关包含4个悬臂梁接触式RF MEMS串联开关。介绍了4位MEMS开关线式移相器的总体设计,并给出了其关键部件SP4T开关和相位延迟线的设计细节。采用ADS软件仿真分析了器件的电气性能。仿真分析得到:SP4T开关在中心频率10GHz处的回波损耗为-36dB,插入损耗约为0.18dB;移相器各相位的回波损耗均低于-15dB,插入损耗为-0.8～-0.4dB。这种射频MEMS移相器具有小型化、低功耗和高隔离度的优点。     

X波段双联波导开关的设计

首先介绍了PIN开关的基本工作原理。然后总结了波导开关的理论设计方法,提出了采用谐振结构实现开关的两种工作状态。最后还介绍了提高波导开关工作频带的途径。采用此设计的双联波导开关具有良好的性能,主要性能为：插损小（〈0．4dB）,隔离度高（〉17dB）,驻波小（〈1．4）,两路一致性高（〈0．1dB）。     

载流子注入全内反射型GaAs／GaAIAs光波导开关

研制出利用载流子注入能带填充效应制成的全内反射型（CI－TIR）GaAs/GaAIAs光波导开关。开关工作波长为0．87μm，工作电流70mA，消光比14dB，串话－13dB，该开关具有尺寸小，与偏振无关，无阻塞，易集成的优点。     

4×4热光SOI波导开关阵列

设计并制作了阻塞型和完全无阻塞型4×4热光SOI(silicon-on-insulator)波导开关阵列。开关单元采用了多模干涉耦合器(MMI)-MZI(Mach-Zehnder interferometer)结构的2×2光开关。阻塞型光开关附加损耗为4.8～5.4dB,串扰为-21.8dB～-14.5dB。完全无阻塞型光开关阵列附加损耗为6.6～9.6dB,串扰为-25.8～-16.8dB。两者的消光比都在17～25dB内变化,开关单元功耗小于230mW。器件的开关时间小于3μs。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。     

一种新型RF MEMS 单刀双掷开关的设计与仿真

本文介绍了一种利用单驱动电压控制通路选择的新型RF MEMS单刀双掷开关,利用三维仿真软件Ansoft HFSS和ANSYS进行仿真和优化设计该开关的性能。仿真结果表明：驱动电压为22V,开关时间为22μs,在中心频率30GHz处,开关处于down状态下的插入损耗为0.42dB,回波损耗为43dB,隔离度为29dB;而当开关处于up状态的插入损耗为0.53dB,回波损耗为19dB,隔离度为28dB,该开关的性能仿真和优化设计达到理想情况。     

91～98GHz集成单刀单掷开关设计

为解决W波段接收机保护开关和发射机调制开关芯片问题,本文基于0.1mm厚50.8mm(2英寸)熔制石英薄膜电路工艺,研制出了W波段PIN二极管SPST开关准单片。为了考察开关性能的一致性,随机抽取了5个SPST开关作了测试,在91~98GHz频率范围内,开关插损典型值1.0dB,不一致性小于0.45dB;91~98GHz测得开关隔离典型值25dB,不一致性小于5dB,92.5~94.5GHz隔离典型值32dB;开关响应时间、导通时间、关断时间、恢复时间分别小于18、20、10和18ns;开关尺寸2.8mm×2.6mm。其作为接收保护开关和发射调制开关可集成应用于W波段收发组件中。     

基于Switched-RC技术的0.8V带通滤波器

开关电容滤波器是信号处理系统的重要组成模块,设计了一种用于心率检测设备的六阶带通开关电容滤波器。该设计基于开关电阻电容技术,利用开关电阻代替传统的采样开关,实现了更高的采样线性度,是低压下开关电容滤波器正常工作的一种全新实现方案。仿真结果表明,该滤波器在0.8 V工作电压下,功耗为0.9 mW,输出摆幅可达1.2Vp-p,通带增益为10 dB,-3 dB带宽为25~80 Hz。     

一种100 MHz~12 GHz高功率SPDT射频开关

基于0.13 μm CMOS SOI工艺,设计并实现了一种100 MHz~12 GHz高功率SPDT射频开关。该射频开关为吸收式射频开关,开关支路为串并联的拓扑结构。采用负压偏置设计,减小了插入损耗,提高了隔离度。采用多级开关管堆叠设计,提高了开关的输入1 dB 压缩点。测试结果表明,在100 MHz~12 GHz频率范围内,该射频开关插入损耗小于1.5 dB,隔离度大于31 dB,输入1 dB 压缩点大于40 dBm。芯片尺寸为1.1 mm ×1.1 mm。     

8~20GHz GaAs pin二极管单片单刀双掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs pin二极管工艺,设计、制作并测试了一种单片单刀双掷开关. 在8~20GHz频段内,开关正向导通时的插入损耗最小值为1.5dB,输入和输出端的回波损耗大于10dB;开关关断状态的隔离度最大值为32dB. 开关的支路采用串联-并联-并联的结构,其中的GaAs pin二极管基区厚为2.5μm. 在1.3V的偏置电压下,正向导通的串联二极管工作电流为7mA.     

C波段大功率单刀四掷收发开关的设计

采用电磁场分析方法,研究在大功率工作条件下台面结构PIN二极管管芯的工作模式,提取相应的S参数,以优化并联式开关电路的阻抗匹配网络,分析开关导通和关断时的电性能,以及大信号下的功率损耗,研制出了C波段大功率单刀四掷开关。在5.1~5.7GHz频带内,测得开关小信号插损小于0.67dB、驻波比小于1.2、隔离度优于55dB、开通时间优于380ns、关断时间优于230ns;大信号插损小于1.1dB、检波延迟时间优于118ns,设计指标满足了工程应用的要求。     

8～20GHz GaAs pin二极管单片单刀双掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs pin二极管工艺,设计、制作并测试了一种单片单刀双掷开关.在8～20GHz频段内,开关正向导通时的插人损耗最小值为1.5dB,输入和输出端的同波损耗大于10dB;开关关断状态的隔离度最大值为32dB.开关的支路采用串联-并联-并联的结构,其中的GaAs pin二极管基区厚为2.5μm.在1.3V的偏置电压下,正向导通的串联二极管工作电流为     

钛扩散铌酸锂1×4集成光开关

研制成工作波长为1.3μm的,用三个无间距方向耦合器组成的1×4集成光开关。每一路的ON/OFF为12.7dB～16.7dB,开关电压为18V～23V;每一对电极电容量为6pF,理论带宽为1GHz。     

基于0.5m GaAs PHEMT工艺的单刀十掷射频开关模块

描述了采用0.5μm GaAs PHEMT工艺进行单刀十掷射频开关模块的设计工作。模块核心部件为SP10T射频天线开关芯片,内置了用于GSM系统的两条发射通路的谐波抑制低通滤波器,和用于开关控制的驱动电路,改善了线性度。模块实现指标:GSM发射通路插入损耗不大于1.25 dB,其余各通路插损不大于1.35 dB;GSM收发通路间隔离度不小于43 dB,与UMTS通路间隔离度不小于40 dB;GSM两个发射通路二次谐波抑制比分别大于66dBc和54 dBc。