0.2 GHz～3.2 GHz超宽带低噪声放大器的研制

为了降低接收前端的噪声,设计并制作一种超宽带低噪声放大器。基于负反馈技术和宽带匹配技术,利用Avago ATF-54143 PHEMT晶体管设计了放大器电路。运用ADS2009对重要指标进行仿真及优化。实测结果表明,在0.2 GHz～3.2 GHz这4个倍频程的超宽带范围内,增益大于24 dB,增益平坦小于±2 dB。在0.2 GHz～2GHz内,噪声系数（NF）小于1.2 dB;在2 GHz～2.6 GHz内,NF〈1.5 dB;在2.6 GHz～3.2 GHz内,NF〈2 dB。该放大器性能良好,满足工程应用要求,可用于通信系统的接收机前端。     

超宽带微波PIN匹配开关电路设计

高速、超宽带微波PIN匹配多掷开关在通信、雷达及电子对抗系统中有着广泛应用的重要器件之一。介绍PIN管的工作机理,分析了应用PIN管设计开关电路时应考虑的因素,进而设计出工作频率为1~18 GHz的单刀5掷PIN匹配开关电路,经测试在频率为1~18 GHz范围内,插损小于3.5 dB,隔离度大于60 dB,开关时间小于30 ns。     

无线接收机中低噪声放大器的设计与仿真

无线通信系统对接收机的性能提出了更高的要求。低噪声放大器能降低系统的噪声和提高接收机灵敏度,是接收系统的关键部件。设计的LNA应用于接收机前端,工作频率为2.575GHz～2.625GHz,噪声系数小于0.9dB,带内增益大于16dB,输入输出电压驻波比小于1.5。结合相关设计理论,利用集成芯片MGA632P8,完成了电路设计并通过ADS2008对MGA632P8的S2P模型进行了仿真和优化。结果表明:采用此方案设计的LNA增益约为16.5dB,噪声系数约为0.7dB,输入输出驻波比约为1.5,性能稳定,输入、输出匹配良好,符合接收机对LNA指标的要求。     

60GHz高增益宽带单片集成低噪声放大器

基于0.15μm GaAs pHEMT工艺,设计和制作了一款宽带单片集成低噪声放大器.放大器设计采用四级级联的拓扑结构以获得高增益.芯片尺寸2mm×lmm.实测性能指标为:工作频段45～65GHz,增益18±1.5dB,输入驻波比小于3,输出驻波比小于2.3,直流功耗96mW.在增益、带宽和功耗上达到国际现有产品指标.该芯片可被应用于60GHz宽带无线通信系统.     

60GHz高增益宽带单片集成低噪声放大器

基于0.15μm GaAs pHEMT工艺,设计和制作了一款宽带单片集成低噪声放大器.放大器设计采用四级级联的拓扑结构以获得高增益.芯片尺寸2mm×lmm.实测性能指标为:工作频段45～65GHz,增益18±1.5dB,输入驻波比小于3,输出驻波比小于2.3,直流功耗96mW.在增益、带宽和功耗上达到国际现有产品指标.该芯片可被应用于60GHz宽带无线通信系统.     

170 GHz和340 GHz CSMRs滤波器选频网络研究

为了实现倍频器多谐波输出,满足系统多频率需求,同时减少成本,增加系统集成度,引入了改进紧凑型悬置微带谐振单元（Compact Suspended Microstrip Resonators（CSMRs））滤波器,主要研究并实现了170 GHz和340 GHz双频段分别输出。仿真中分别设计170 GHz和340 GHz探针,引入CSMRs低通滤波器增加170 GHz对高频段的隔离,减小波导高度,提高WR.2.8波导截止频率,增加对300 GHz以下频段抑制,为了测试其输出特性和网络损耗,设计170~340 GHz背靠背模块。仿真结果为低通CSMRs滤波器满足在20~180 GHz通带内反射系数小于-18 dB,在266~520 GHz阻带内抑制度大于20 dB,背靠背结构仿真170 GHz与340 GHz频段反射系数均小于-15 dB,端口隔离大于30 dB,表现出良好的选频特性。测试结果表明:在170 GHz端口通带为150~185 GHz,反射系数小于-10 dB,损耗大于1.2 dB;在340 GHz端口,通带为306~355 GHz,反射系数小于-10 dB,损耗2 dB,两端口隔离度大于10 dB,最好60 dB。     

具有寄生通带抑制的E波段双工器

通过精密机加工技术制造了一种具有寄生通带抑制的E波段波导双工器。其仿真性能在71~76 GHz,81~86 GHz通带内插入损耗小于1 dB,通带隔离度大于60 dB;在142~152 GHz,162~172 GHz二倍频通带内抑制大于20 dB。实测结果显示该双工器通带内插入损耗最差为0.7 dB;通带隔离度优于60 dB;二倍频处抑制大于20 dB。仿真设计与实测结果高度吻合。该双工器的优异性能确保其适用于5 G通信E波段回传网络中。     

基于微机械工艺的60 GHz波束扫描天线阵（英文）

提出了一种应用于高速率无线通信的基于微机械工艺的波束扫描天线阵.基于微机械工艺的空气填充的同轴线结构能提供低损耗的矩形微同轴传输线和馈电网络设计.设计的传输线仿真和测试插入损耗均小于0.18 dB.仿真和测试结果吻合良好.波束扫描天线阵的尺寸为17.5×14.5×0.42 mm~3,-10 dB带宽为10GHz(55~65 GHz),其带宽覆盖60 GHz标准的全频段.波束扫描角度分别为±35°和±11°.在60 GHz中心频点,增益分别为11.8 dBi和12.1 dBi.     

60 GHz无线通信技术发展现状及趋势研究

60 GHz无线通信技术以其丰富的频谱资源和高速的数据传输速率,成为目前无线通信领域的研究热点之一。首先介绍了60 GHz无线通信技术的概念内涵、特点优势和应用场景;接着重点阐述了60 GHz无线通信技术形成的产业联盟和通信标准;然后分析了60 GHz无线通信技术发展面临的问题;最后根据信息技术的发展形势,展望了60 GHz无线通信技术的发展趋势。     

基于微机械工艺的60 GHz波束扫描天线阵

提出了一种应用于高速率无线通信的基于微机械工艺的波束扫描天线阵.基于微机械工艺的空气填充的同轴线结构能提供低损耗的矩形微同轴传输线和馈电网络设计.设计的传输线仿真和测试插入损耗均小于0.18 dB.仿真和测试结果吻合良好.波束扫描天线阵的尺寸为17.5×14.5×0.42 mm3, -10 dB带宽为10 GHz(55~65 GHz), 其带宽覆盖60 GHz标准的全频段.波束扫描角度分别为±35°和±11°.在60 GHz中心频点, 增益分别为11.8 dBi和12.1 dBi.     

2.14GHz GaN-HEMT脉冲功率放大器设计(英文)

设计了一款用于无线通信W-CDMA,工作在2.04~2.24GHz的脉冲功率放大器。采用微波仿真软件ADS对放大器的输入/输出阻抗匹配电路、偏置电路及其整体功放电路进行了仿真和优化。测试结果表明,在2.14GHz处的三阶交调值为32.14dBc,小信号增益为18dB,饱和输出功率为44dBm,功率附加效率达到55%。在2.04~2.14GHz频率范围的增益平坦度小于1dB。测试结果和仿真结果相近。     

42GHz 波段接收机前端的设计与研制*

伴随着无线通信技术日新月异的发展,人们对宽频带、高速率、大容量通信系统的需求也日益增大.毫米波由于自身具有波长短、传输容量大等优点,日益受到研究人员的广泛关注和青睐.本文针对42GHz频段点对点高速通信应用,设计研制了该频段的毫米波接收机前端.该前端由三级低噪声放大器(LNA)、一级混频器和一个基片集成波导(siw)镜像抑制滤波器构成.射频(RF)信号工作在40.8GHz～ 42.8GHz频段内,中频(IF)固定在3.5GHz.测试结果显示,在工作频段内其变频增益大于15dB,射频输入功率ldB增益压缩点不低于-30dBm,接收机前端的噪声系数(NF)小于6dB.     

复合左右手传输线的小型超宽带滤波器设计

基于复合左右手传输线的原理,设计了一款新型超宽带滤波器,结构简单且尺寸只有0.5 cm×1.5 cm,左手电容是由微带线结构耦合形成,左手电感由接地短截线形成。通过仿真结果与实物测试可知超宽带滤波器的带宽为3.3~10.2 GHz,插入损耗小于1 dB,回波损耗小于–12.5 dB。该滤波器可用于超宽带无线通信系统中。     

0.1～6.0 GHz pHEMT达林顿放大器

采用栅长为0.25μm的增强型pHEMT工艺设计并制造了一款新型达林顿放大器芯片。该达林顿放大器第二级采用了共源共栅结构,引入了负反馈,并采用了有源偏置。在0.1～6.0 GHz范围内,小信号增益大于23dB,平坦度小于±1 dB,驻波小于2,噪声系数小于1.5 dB,输出1 dB压缩点大于21 dBm,输出三阶交调截断点大于34 dBm@1.8 GHz。所设计的共源共栅达林顿放大器具有较好的带宽和一致性等优点,适用于4G、5G通信系统以及雷达收发组件等。     

基于肖特基二极管的670 GHz四次谐波混频器设计

常温固态太赫兹谐波混频器是太赫兹系统应用中的关键器件。介绍了一款基于肖特基二极管的670 GHz四次谐波混频器的仿真与设计。在高频结构仿真软件(HFSS)中对准垂直结构肖特基势垒变阻二极管进行三维结构建模,采用基于谐波平衡算法的整体综合仿真方法对混频器进行仿真和优化。结果表明：在功率为10 mW的167 GHz本振信号驱动下,混频器单边带变频损耗在637~697 GHz射频频率范围内小于13.8 dB,3 dB变频损耗带宽为60 GHz;最优单边带变频损耗在679 GHz为10.6 dB。     

复合左右手传输线的小型超宽带滤波器设计

基于复合左右手传输线的原理,设计了一款新型超宽带滤波器,结构简单且尺寸只有0.5 cm×1.5 cm,左手电容是由微带线结构耦合形成,左手电感由接地短截线形成.通过仿真结果与实物测试可知超宽带滤波器的带宽为3.3～10.2 GHz,插入损耗小于1dB,回波损耗小于-12.5 dB.该滤波器可用于超宽带无线通信系统中.     

箭形共面波导超宽带天线的设计

利用单极子结构和共面波导特性设计了一种小型化超宽带箭形单极子天线。该天线带宽达到3.9~10.9GHz。使用三维电磁仿真软件HFSS12对天线进行仿真并进行优化,得到回波损耗、电压驻波比,增益等参数,其中回波损耗在3.9~10.9 GHz小于–10 dB,电压驻波比小于2。仿真结果表明该天线符合设计要求,在整个带宽频率范围内具有较稳定的增益和辐射方向性,其可广泛应用于商业超宽带无线通信领域中。     

60GHz高速率短距离通信系统综述

随着第五代移动通信时代的临近,无线通信系统设计面临着更高速率、更大容量的挑战。60 GHz无线通信技术具有丰富的免许可频段,在未来无线通信应用中有巨大的潜力。针对60 GHz系统应用在短距离通信中的挑战与潜力,从60 GHz频段信道传播、关键技术和相关应用场景展开讨论。相比较低频段系统,60 GHz信号传播损耗大、系统实现难度高、射频器件非理想特性明显。然而,60 GHz频段系统拥有带宽资源丰富、信号方向性良好的优势,通过采取恰当的技术手段,60 GHz系统在Wi-Fi、基站无线回传、D2D和异构网络中有着广阔应用前景。     

小型微带耦合步进阻抗谐振超宽带滤波器设计

超宽带技术是极具发展前景的一种无线通信技术,其频段为3.1 ～10.6 GHz,中心频率为6.85 GHz,相对带宽达到109％.设计了一种耦合步进阻抗谐振超宽带滤波器,仿真结果表明该滤波器在超宽带频带内插入损耗低于1.10 dB,回波损耗高于10 dB,在谐振频率处最低接近40 dB,群时延小于0.35 ns左右且保...     

2.0～3.5 GHz单路宽带低噪声放大器

使用微波仿真软件ADS设计了一款用于2.0³.5 GHz无线通信的宽带低噪声放大器。匹配网络采用微带线,减小了分立元件的寄生效应。详细阐述了提高放大器稳定性的方法,实现了PHEMT放大器在全频段的稳定性,并分析了源极反馈电感对放大器性能的影响。在2.03.5 GHz无线通信的宽带低噪声放大器。匹配网络采用微带线,减小了分立元件的寄生效应。详细阐述了提高放大器稳定性的方法,实现了PHEMT放大器在全频段的稳定性,并分析了源极反馈电感对放大器性能的影响。在2.0³.5 GHz频段内,放大器增益为12 dB左右,增益平坦度为0.23 dB,最大噪声系数为2.8 dB,输入输出驻波比小于2,三阶输出截点值OIP3大于35.5 dBm。设计的放大器可以用于无线通信的前段中。