大信号状态下晶体管S参数的测量

本文提出了一种用测量线测量大信号状态下晶体管 S 参数的方法。给出了场效应晶体管 S 参数与输入功率大小的实验关系。     

场效应晶体管微波参数测量

本文介绍了用作图法测量场效应晶体管的噪声参数,用网络分析仪测量散射参数(s参数)的方法。给出了国产WC50型低噪声砷化镓场效应晶体管在C波段的噪声参数及在C、S波段的s参数。用测出的s参数设计的C波段场效应晶体管放大器获得了初步良好的结果。     

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管小信号等效电路的参数提取

本文在高电子迁移率晶体管(HEMT)小信号等效电路模型的基础上,考虑了AlGaN/GaN HEMT的结构特性,具体分析了寄生参数和本征参数的提取方法.采用这些方法,实际测量了5～10 GHz频率下HEMT器件的小信号S参数并提取了它的电学参数,S参数的计算值与实际测量值进行了比较.实验结果表明此方法简单易行,较为精确.     

晶体管参数测试仪的设计

以LM3S1138芯片作为控制核心,设计了一个晶体管参数测试系统。该系统主要功能模块包括:恒流源阶梯信号、电压扫描信号、升压电路、保护电路等。利用8位D/A转换器产生稳定的控制电压,通过集成在LM3S1138芯片中的10位A/D模块完成电压的测量。通过RS232接口将测量数据传送到PC机,利用Matlab软件实现对测量数据的处理和显示。测试结果表明:该晶体管参数测试仪工作良好,测量结果都在数据手册给的参数范围之内。     

HBT小信号等效电路参数解析提取

提出一种求解异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路模型的解析方法。在提取过程中,采用集电极开路测量和直流测量相结合的方法,精确提取到了具有物理意义的唯一的外部串联电阻值,并在精确提取非本征参数的基础上,直接提取本征参数。较大频率范围S参数的计算值与测量值有很好的吻合。     

微波动率晶体管动态阻抗的测量及其在放大器设计中的应用

微波功率晶体管目前有了很大发展,在微波功率放大器、振荡器和倍频器中得到广泛的应用。在应用中除了要知道微波晶体管的直流参数(如击穿电压等)和功率增益(Kp)以外,尚需知道管子的动态阻抗,即晶体管在大讯号状态下的输入阻抗和最佳收集极负载阻抗,这样才能进行阻抗匹配网络的设计计算,使晶体管达到最佳的性能。 在小信号条件下,晶体管的输入、输出阻抗的测量已较成熟。例如,在频率较低时(一般在500兆赫以下),晶体管的H、Y、Z参量可用阻抗(导纳)电桥进行测量;频率更高时,则采用S参量比较方便,可用相应的S参数测量仪或网络分析仪进行测量。 但是,上述晶体管小讯号参量和大讯号参量在数值上是不同的。这是因为晶体管在大讯号下参量的数值是随功率电平而变的,而且在微波功率放大器中除考虑基波频率分量以外,还必须考虑到谐波频率分量,这是和小讯号放大器不同的。 晶体管的大讯号阻抗(动态阻抗),在微波频率下计算起来很困难,所以一般用实验测量的方法来确定。这里,我们介绍一下用测量线对微波管动态阻抗进行测量的原理和     

2.25千兆赫遥测放大器的设计

设计大功率晶体管放大器要知道一个晶体管对某一输出功率和效率所要的串联输入阻抗和集电极负载阻抗;知道在一个宽频带范围内的这些参数将大大地简化电路设计,并可采用计算机辅助设计。由于大多数功率管是丙类工作(因此是非线性的),不能简单地使用散射参数或 S 参数。因此有时就必须进行自己的晶体管阻抗测量。首先是确定晶体管的串联输入阻抗 Zin 和串联集电极负载阻抗 Zcl。用图3a 所示的测试装     

基于ARM的便携式晶体管参数测量平台研制

介绍一种晶体管参数测量平台的方案．给出硬件组成和软件流程。使用ARM处理器及WinCE系统作为软硬件基础,以S3C2410为核心控制电路,利用12位D／A模块TLV5618产生稳定的控制电压、10位A／D模块TLC1543完成电压测量。将晶体管参数测量平台与单片机及传统示波器测量平台做了比较,其测量精度高于示波器,并且在对数据的分析处理能力及速度上ARM优于单片机,结果表明该系统性能可靠、速度快、精度高且便携。     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管（HBT）小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1 ~ 40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

SiGe HBT非准静态小信号等效电路的参数提取

提出了一种硅锗异质结双极型晶体管（SiGe HBT）非准静态效应的小信号等效电路模型的参数提取方法。整个参数提取过程建立在由非准态效应的小信号等效电路推导出的一系列泰勒级数解析公式并结合参数直接法,该方法依赖于测量的S参数,不使用任何的数值优化法,参数提取结果使用CAD仿真验证。结果表明该参数提取方法简单易行,较为精确,该方法能够用到不同工艺SiGe HBT参数提取。     

降低误报的三鉴智能探测器的硬件和软件设计

针对红外探测误报的问题,引入微波探测技术和单片机构成三鉴智能探测器。首先介绍三鉴智能探测器的基本原理结构,紧接着又给出被动红外信号调理电路和微波信号调理电路,然后介绍使用单片机实现探测器智能化的流程图。通过硬件电路设计和软件流程的实现并实施实验,验证了利用单片机实现智能化的可行性,并进一步降低了探测器的误报。     

光学外差法产生微波信号特性的研究

采用光学外差技术产生微波信号,是利用两个光信号之间的频率差,这个频率差就是微波信号的频率.光信号的一些参数变化会影响产生的微波信号,针对偏振、初相位、谱线宽度等影响因素,进行了深入的理论分析与推导,并对推导的结果进行仿真,得到了随着这些参数的改变导致所产生的微波信号特性的一些变化规律.

Abstract：

A microwave signal produced by optical heterodyne technology is based on the frequency deviation of two optical signals, which is the frequency of the microwave signal. Some optical parameters can affect the generated microwave signal, and for these influencing factors, such as polarization, initial phase, and line width, analysis and derivations are conducted. And the results of the derivation are simulated, and the relationship between the changes of microwave signal and these parameters is obtained.     

微波信号调制电路设计与实现

在智能微波开关的发射电路中,对高频微波信号采用了低频和中频两级调制的方法。为避免现场多对智能微波开关之间的相互干扰,首先用37～51 Hz分8级可调的低频高占空比方波信号调制21 kHz固定频率的中频信号,再用该信号调制10 GHz的高频微波信号。在信号调制的同时,用低频信号控制MOS管对高频微波模块的DC-DC供电电源反馈回路进行干预,使DC-DC电路工作于最佳状态,输出电压峰值平稳,避免了高频发射模块间歇式工作对电源电路输出的影响,提高了智能微波开关的测量精度和工作的可靠性。设计结果与理论分析结果比较接近,达到了设计要求。     

微波网络驻波和衰减测量的误差分析

应用信号流图结合S参数分析了标网测量微波网络驻波和衰减的误差.推导出了N端口网络测量驻波和衰减时产生的最大测量误差公式.可供测试微波网络时作误差分析,也可供设计微波系统的人员在分配每个元件驻波和衰减参数时作参考.     

Non-contact high resolution microwave scanning measurement technology

For non-contact inspection of microwave integrated and hybrid circuits a technical concept and realisation of a high resolution scanning technique for the detection of the electric field distribution has been developed. The near-field signal is measured in magnitude and phase allowing the calculation of the signal flow in the device under test.     

S波段速调管微波源测控一体化及输出特性

大功率微波源在高功率微波应用及效应研究中使用广泛,作为试验条件的输入端,其控制、测量等操作需方便可靠、明确可记录。对S波段1 MW大工作比微波源开展了测控一体化技术研究：通过光纤通信进行远程控制;使用数字化仪代替示波器对输出信号和测试信号进行监测,并自动保存数据;运行过程时序清晰,数据详实。微波源采用固态放大器推动速调管放大器的两级放大链方式,测量其输出特性,获取微波源各调节参数对输出信号的影响。通过测控一体化可对微波源输出信号实时监测,为开展微波应用实验提供了帮助。     

Analytical Models for Phase-Modulation-Based Microwave Photonic Systems With Phase Modulation to Intensity Modulation Conversion Using a Dispersive Device

Recently, optical phase modulation has been widely used in microwave photonics (MWP) systems, such as radio over fiber systems, photonic microwave filters, optical microwave and millimeter-wave signal generators, and optical subcarrier frequency up-converters. An optical phase-modulated signal can be converted to an intensity-modulated signal in a dispersive optical fiber. Due to the intrinsic nonlinearity of optical phase modulation, for linear applications such as microwave signal distribution and filtering, the modulation index should be kept small to minimize the unwanted modulation nonlinearity. However, for nonlinear applications such as microwave frequency multiplication and subcarrier frequency upconversion, the modulation index should be large to maximize the frequency multiplication and upconversion efficiency. In this paper, for the first time to our knowledge, we develop a thorough theoretical framework for the characterization of phase-modulation-based MWP systems, in which the phase modulation to intensity modulation conversion is realized using a dispersive fiber. Analytical models for the distributions of single-tone and two-tone microwave signals and for microwave frequency multiplication and subcarrier frequency upconversion are developed, which are verified by numerical simulations. The analytical models for single-tone and two-tone transmissions are further confirmed by experiments. The developed analytical models provide an accurate mathematical tool in designing phase-modulation-based MWP systems.     

Frequency division multiplexed microwave and baseband digitaloptical fiber link for phased array antennas

A frequency-division multiplexed optical fiber link is described in which microwave (1-8 GHz) and baseband digital (1-10 Mb/s) signals are combined electrically and transmitted through a direct-modulation microwave optical link. The microwave signal does not affect bit error rate (BER) performance of the Manchester-coded baseband digital data link. The baseband digital signal affects microwave signal quality by generating second-order intermodulation noise. The intermodulation noise power density is found to be proportional to both the microwave input power and the digital input power, enabling the system to be modeled as a mixer (AM modulator). The conversion loss for the digital signal is approximately 68 dB for a 1-GHz microwave signal and is highly dependent on the microwave frequency, reaching a minimum value of 41 dB at 4.5 GHz corresponding to the laser diode relaxation oscillation frequency. It is shown that Manchester coding on the digital link places the intermodulation noise peak away from microwave signal, preventing degradation of close-carrier phase noise (<1 kHz offset). A direct trade-off between intermodulation noise and digital link margin is developed to project system performance     

一种紧凑型大功率微波固态源

传统的微波源主要由行波管、磁控管、返波管等电真空器件实现,但因其工作电压高、功耗大、体积大,导致在使用安全性、利用效率和便携性等方面存在不足。而微波固态源由于具有效率高、谐波抑制性能好、稳定性高等优点,正逐步替代传统微波源,有着很好的发展空间。设计了一种紧凑型大功率微波固态源,采用锁相环作为信源,通过三级功放级联对微波信号进行逐级放大,最终输出频率为915 MHz、功率为300 W 的微波信号。测试结果表明该固态源的工作效率≥70%,二次谐波抑制≤-40 dBc,三次谐波抑制≤-50 dBc。该设计在微波加热和解冻等方面具有很好的应用前景。     

法拉第旋转镜辅助高阶微波光子滤波器设计

在研究MPF(微波光子滤波器)理论的基础上,针对滤波器的整体性能优化和偏振不稳定性,提出了一种基于法拉第旋转镜辅助设计的MPF结构,得到了一个高阶结构的MPF。实现了同时具有高Q值、高边频选择性和高阻带抑制比的可调谐带通滤波器。采用信号流图分析了法拉第旋转镜反射光纤环延迟线结构中微波调制信号的流程,推导出了传递函数、Q值表达式。并进行了仿真,分析了耦合系数、光纤放大器增益和光纤环环长对输出谱特性的影响。