Ku波段GaN一片式收发组件芯片

报道了一款应用于Ku波段的GaN T/R MMIC。该芯片采用0.15μm GaN HEMT器件工艺制造,集成了T/R组件的接收通道和发射通道,芯片面积7.00mm×3.32mm。研制的MMIC集成了5位数字衰减器、5位数字移相器、前级低噪声放大器、后级低噪声放大器、驱动放大器、功率放大器、公用支路的小信号开关和收发切换的功率开关。在16~17GHz工作频带内测得该芯片接收通道增益大于21dB,噪声系数小于3.5dB;发射通道增益大于20.8dB,饱和功率大于40.8dBm,功率附加效率典型值30%。该芯片上集成的5位数字移相器、5位数字衰减器功能正常,达到设计要求。     

5～13 GHz GaAs限幅低噪声放大器MMIC

基于0.15 μm GaAs pin二极管和GaAs PHEMT工艺,设计并实现了一款5～13 GHz限幅低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC).该MMIC中限幅器采用三级反向并联二极管结构,优化了插入损耗和耐功率性能;LNA采用两级级联设计,利用负反馈和源电感匹配,在宽带下实现平坦的增益和较小的噪声;限幅器和LNA进行一体化设计,实现了宽带耐功率和低噪声目标.测试结果表明,在5～13GHz内,该MMIC的小信号增益大于20 dB,噪声系数小于1.8 dB,耐功率大于46 dBm(2 ms脉宽,30％占空比),总功耗小于190 mW,芯片尺寸为3.3 mm×1.2 mm.限幅LNA MMIC芯片的尺寸较小,降低了组件成本,同时降低了组件装配难度,提高通道之间的一致性.     

基于GaN HEMT的13～17 GHz收发多功能芯片

基于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺设计制作了一款收发(T/R)多功能芯片(MFC),主要用于射频前端收发系统.该芯片集成了单刀双掷(SPDT)开关用于选择接收通道或发射通道工作,芯片具有低噪声性能、高饱和输出功率和高功率附加效率等特点.芯片接收通道的LNA采用四级放大、单电源供电、电流复用结构,发射通道的功率放大器采用三级放大、末级四胞功率合成结构,选通SPDT开关采用两个并联器件完成.采用微波在片测试系统完成该芯片测试,测试结果表明,在13～ 17 GHz频段内,发射通道功率增益大于17.5 dB,输出功率大于12W,功率附加效率大于27％.接收通道小信号增益大于24 dB,噪声系数小于2.7 dB,1 dB压缩点输出功率大于9 dBm,输入/输出电压驻波比小于1.8∶1,芯片尺寸为3.70 mm×3.55 mm.     

具有带外抑制特性的Ka波段低功耗低噪声放大器

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,成功研制了一款30~34 GHz频带内具有带外抑制特性的低功耗低噪声放大器(LNA)微波单片集成电路(MMIC)。该MMIC集成了滤波器和LNA,其中滤波器采用陷波器结构,可实现较低的插入损耗和较好的带外抑制特性;LNA采用单电源和电流复用结构,实现较高的增益和较低的功耗。测试结果表明,该MMIC芯片在30~34 GHz频带内,增益大于28 dB,噪声系数小于2.8 dB,功耗小于60 mW,在17~19 GHz频带内带外抑制比小于-35 dBc。芯片尺寸为2.40 mm×1.00 mm。该LNA MMIC可应用于毫米波T/R系统中。     

X波段平衡式限幅低噪声放大器MMIC

为满足接收机的小型化需求，基于GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款用于8～12 GHz的平衡式限幅低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。将Lange电桥、限幅器、LNA集成在同一衬底上，Lange电桥采用异形设计，芯片比传统尺寸降低30%以上；限幅器级间采用电感匹配结构，提升MMIC的工作带宽；LNA采用并联负反馈、源极电感负反馈以及电流复用拓扑结构，实现超低功耗和良好的稳定性。芯片采用整体最优化设计，在片测试结果表明，在工作频带内，限幅LNA MMIC芯片的增益为(25±0.2)dB(去除1 dB斜率),噪声系数小于1.6 dB,总功耗小于100 mW,耐功率大于46 dBm,该芯片尺寸为2.8 mm×2.4 mm,充分体现了集成工艺的性能和尺寸优势。     

Ku波段GaN T/R一体多功能MMIC的研制

<正>首次研制了国内第一块Ku波段GaN T/R一体多功能全单片芯片,该芯片集成了T/R的接收通道和发射通道。接收通道含功率输出开关、前级低噪声放大器、5位数字衰减器、后级低噪声放大器、小信号开关和5位数字移相器;发射通道含5位数字移相器、小信号开关、驱动放大器、功率放大器和功率开关,如图1所示。在16~17 GHz工作频率内测得接收通道增益≥20±0.5 dB,噪声系数≤3.5 dB;发射通道增益约44 dB,饱和功率41 dBm(脉冲宽度100μs,10%占空比),功率附加效率约30%。在芯     

6～18 GHz GaAs射频前端多功能MMIC

基于GaAs单片微波集成电路(MMIC)工艺设计并制备了一款宽带射频前端多功能电路芯片,其包含功率放大器、限幅低噪声放大器(LNA)和收发开关.功率放大器采用平衡式结构同时选择合适的匹配网络实现宽带匹配;限幅器第一级采用功分结构提高耐功率能力;LNA前三级采用电流复用拓扑结构实现低功耗,最后一级采用自偏置结构增加动态范围;天线端的开关具有较高的功率容量,保证信号经过开关后不会压缩而导致发射支路输出功率不足.测试结果显示,电路在6～ 18 GHz频带内,接收支路噪声系数典型值为3.7 dB,增益约为27 dB,1 dB压缩点输出功率典型值大于7 dBm,功耗约为140 mW,能耐受1W的连续波输入功率;发射支路饱和输出功率大于30 dBm,功率附加效率典型值为26％.     

X波段GaN MMIC低噪声放大器设计

采用SiC衬底0.25 μm AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款X波段GaN单片微波集成电路(MMIC)低噪声放大器(LNA).放大器采用三级级联拓扑,第一级采用源极电感匹配,在确保良好的输入回波损耗的同时优化放大器噪声系数;第三级采用电阻电容串联负反馈匹配,在尽量降低噪声系数的前提下,保证良好的增益平坦度、输出端口回波损耗以及输出功率.在片测试表明,在10 V漏级电压、-2 V栅极电压偏置下,放大器静态电流为60 mA,8～12 GHz内增益为22.5 dB,增益平坦度为±1.2 dB,输入输出回波损耗均优于-11 dB,噪声系数小于1.55 dB,1 dB增益压缩点输出功率大于11.9 dBm,其芯片尺寸为2.2 mm×1.1 mm.装配测试表明,噪声系数典型值小于1.6 dB,可承受33 dBm连续波输入功率.该X波段GaN低噪声放大器与高功率放大器工艺兼容,可以实现多功能集成,具有广阔的工程应用前景.     

基于QFN封装的X波段GaAs T/R套片设计

基于陶瓷方形扁平无引脚(QFN)封装研制出4款X波段GaAs微波单片集成电路(MMIC),包括GaAs幅相控制多功能芯片(MFC)、功率放大器、低噪声放大器、开关限幅多功能芯片.利用QFN技术将这套芯片封装在一起,组成2 GHz带宽的QFN封装收/发(T/R)组件,输出功率大于1W,封装尺寸为9 mm×9 mm×1 mm.通过提高GaAsMMIC的集成度、放大器单边加电、内部端口匹配,创新性地实现了微波T/R组件的小型化.这几款芯片中最复杂的X波段幅相控制多功能芯片集成了T/R开关、六位数字移相器、五位数字衰减器、增益放大器及串转并驱动器.在工作频段内,收发状态下,增益大于5 dB,1 dB压缩输出功率(P-1)大于7 dBm,移相均方根(RMS)误差小于2.5.,衰减均方根误差小于0.3 dB,回波损耗小于-12 dB,裸片尺寸为4.5 mm×3.0 mm×0.07 mm.     

C波段高集成高功率GaN T/R模块研究

采用ADS软件仿真设计了一种基于GaAs小信号单片微波集成电路(MMIC)、GaN大功率MMIC和多层复合介质板的C波段小型化发射/接收(T/R)模块,实现了微波信号的放大、收发控制、数字幅相控制及+28 V高压电源调制的一体化,具有小体积、轻量化、低噪声、高功率、高效率等特点.TR模块尺寸为33 mm×65 mm×10 mm,在C波段实现指标为:发射功率50 W,功率附加效率28％,接收增益37 dB,噪声系数3 dB.     

基于TMS320C6711音频处理平台的软件开发

介绍TMS320C6711 DSK中音频处理接口硬件平台、软件编程方法。主要对软件开发的流程及其应用的DSP／BIOS相关模块PIP和芯片支持库CSL作了具体说明。     

Process development in metal/BCB multilayer interconnections of MMCM with embedded chip in Si substrate

A vertical interlayer connection via (VILCV) fabrication process is presented. This process is used for the interconnection of multilayer benzocyclobutene (BCB) based microwave multichip modules (MMCM). The excellent planarity of BCB allows VILCV to be formed using gold electroplating or stud bumps prior to BCB application. And mechanical polishing (MP) planarization is adopted to expose the VILCV, enabling interconnection between different layers. Subsequently upper interconnection is patterned. Metal/BCB multilayer structure can be made by repeating above steps. This approach eliminates the need for laser drilling and plasma etching. Both four terminal Kelvin structures and via chains are fabricated as test vehicles. Finally, a transition of transmission lines in different layers and a packaged MMIC embedded in Si substrate are presented and measured in high frequency range up to 20 GHz. The results show there is only minimal performance degradation.     

WDM光传输系统2.5Gbit／s光发送模块研究

本文介绍了作者设计，调试的２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光发送模块的工作原理、关键技术、典型性能参数，该模块通过控制激光器温度来稳定其中心波长，为波分复用系统的应用提供了具备稳定中心波长特性的光源。     

数字显示电路的设计与多芯片组件封装实现

由于MCM自身的特点，物理设计已成其瓶颈问题。本文在已有方案的基础上，设计实现了一个数字显示电路，并计算了各单元电路的相关参数，最后对电路进行多芯片组件(MCM)封装。仿真结果表明，该电路的最大电容量和响应时间等参数均能满足电路设计的要求。     

预啁啾技术在2.5Gbit／s光传输系统中的实现

本文介绍了２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光传输系统中预啁啾技术的实现，并对２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光传输系统中的啁啾和自相位调制进行了理论分析，为高速光传输系统的研究提供了参考。     

基于BCB的薄膜多层基板在毫米波T/R组件中的应用

基于BCB的薄膜多层基板具有优异的高频特性,是毫米波频段多芯片组件集成封装的重要途径。研究了BCB薄膜多层基板在Ka波段相控阵雷达T/R组件中应用的可行性,首先与LTCC基板对比验证了BCB微带线的传输特性,然后研制了功率分配/合成器、穿墙过渡等关键微波无源电路,最后设计了八通道的无源组件进行微波性能测试评估,结果表明基于BCB的薄膜多层基板能够满足应用需要。     

One-dimensional modeling of TE devices considering temperature-dependent parameters using SPICE

Based on simplified one-dimensional steady-state analysis of thermoelectric phenomena and on analogies between thermal and electrical domains, we propose both lumped and distributed parameter electrical models for thermoelectric devices. A couple of important advantages of the presented models are that the temperature dependence of material properties is considered and that they can be easily simulated using an electronic simulation tool such as SPICE. For a single free-standing pellet, comparisons are made between SPICE simulations using the proposed models and with numerical simulations carried out with Mathematica software. Results illustrate accuracy of the distributed parameter models and show how inappropriate it is to assume, in some cases, constant material parameters for an entire thermoelectric element.     

综合化CNI系统的测试系统设计

介绍了一种基于VXI-GPIB混合总线的针对综合化通信、导航、识别（CNI）系统的测试系统的设计方案，给出了该系统的硬件结构和软件结构。测试软件以LabWindows／CVI为开发平台，数据库采用ODBC技术和SQL语言。     

300脚MSA 10 Gbit/s Transponder模块

分析了开发10Gbit/sTransponder模块的必然性，介绍了10Gbit/sTransponder模块的原理、特点和参数指标。并且用开发出的两只40km300脚10Gbit/sTransponder模块成功地进行了43km的无误码传输试验和测试。     

数字T/R组件的电磁兼容设计

介绍了大型预警相控阵雷达的数字T/R组件,阐述了数字T/R组件的电磁兼容设计,对其中产生的电磁干扰问题进行了详尽的分析,并提出具体改进措施,通过试验测试组件最终达到性能指标,实现了电磁兼容。通过应用实例,探讨了数字T/R组件电磁兼容设计的思路和方法,为工程研制提供了非常有益的参考经验。