S波段三次倍频器的CAD设计

基于倍频器在微波通信电路及系统中的广泛应用性和特殊性,对一种用于某工程的关键部件—S波段三次倍频器进行了设计与优化。其中主要用ADS中微波电路板设计软件及矩量法设计微带交指滤波器,并利用ADS进行谐波平衡法优化倍频器电路,而且对理论设计和实验结果进行了分析,测试表明实验和设计结果很好的吻合,完全满足倍频器的技术指标要求。     

S波段三次倍频器的CAD设计

基于倍频器在微波通信电路及系统中的广泛应用性和特殊性，对一种用于某工程的关键部件-S波段三次倍频器进行了设计与优化。其中主要用ADS中微波电路板设计软件及矩量法设计微带交指滤波器，并利用ADS进行谐波平衡法优化倍频器电路，而且对理论设计和实验结果进行了分析，测试表明实验和设计结果很好的吻合，完全满足倍频器的技术指标要求。     

一种低频高精度全数字化倍频器

论述了一种全数字化倍频电路的设计，并对电路的精度及工作特性进行了详细分析。该倍频器可工作在低频范围内，通过改变时钟频率，也能够工作在高频段范围。它具有捕捉速度快、跟踪精度高、相位误差小、线路简单、工作可靠等特点，与一般数字倍频器相比其误差减小一倍、输入频率范围增大一倍。     

一种集成占空比校准的低杂散参考时钟倍频器

为降低小数分频模拟锁相环的相位噪声,并改善采用传统异或门倍频器对参考时钟进行倍频时引起的锁相环输出杂散,提出了一种集成占空比校准的低杂散参考时钟倍频器.该倍频器对输入时钟进行倍频后输出参考时钟到锁相环,通过降低锁相环的分频比有效降低了锁相环输出信号的相位噪声.针对由倍频器输入时钟占空比误差引起的参考时钟频率抖动及锁相环输出杂散恶化,该倍频器通过数控边沿调整技术在较大误差范围内进行占空比粗调,然后通过模拟占空比校准环路进行高精度占空比校准,两种校准方式根据所提出的占空比校准控制算法协同工作,在扩大校准范围的同时提高了校准精度.仿真结果证明可以将100 MHz输入参考时钟占空比误差从13.8%降低至0.007%,且倍频输出频率误差低至380×10~(-6).基于40 nm CMOS工艺对该倍频器进行流片验证,测试结果表明:该倍频器能够使锁相环输出信号的带内噪声降低约6.67 dB,量化噪声降低约5.61 dB,且占空比校准后,能够将锁相环输出信号频谱中距离载波1/2参考时钟频率偏移处的杂散降低约9.52 dB;通过倍频器对锁相环的参考时钟进行倍频能够有效降低锁相环的带内噪声和量化噪声,对倍频器输入时钟的占空比进行校准能够有效降低锁相环输出频谱中的杂散.     

52 GHz平衡式二倍频器设计

为获得高频信号源,采用0.13 μm 的锗硅双极结型晶体管和互补金属氧化物半导体工艺设计并实现了一种高效率和高基频抑制的52 GHz平衡式二倍频器。二倍频器采用了差分共射-共基结构,且在输入端采用了一个单端转差分的巴伦,并利用二次谐波反射器减小反馈到输入的二次谐波对输出信号的影响,有效地提高了二次谐波输出功率。探针台测试结果表明,巴伦在2026.5 GHz范围内的插入损耗约为1 dB,且当二倍频器输入26 GHz信号,功率为0.5 dBm时,输出的52 GHz信号功率达到2.3 dBm,相应的基频抑制达到34 dBc,直流功耗约为21.8 mW,相应的功率附加效率为2.5%。这种二倍频器在达到高输出功率和高基波抑制的同时保持了较低的功耗。     

晶体管倍频器中基波及低次谐波的抑制

晶体管倍频器是无线电技术中为获得高稳定性、宽频偏、高频率的电路.倍频过程中幅值较大的基波及低次谐波会严重地干扰输出波形.本文就如何有效地抑制基波及低次谐波分量,所采用的提高选择性、使用空闲电路、采用奇(偶)次倍频器、增大激励信号中谐波分量、输入输出回路匹配等方法,进行了分析.     

185GHz固态二倍频器研究

在毫米波及亚毫米波范围,通常采用半导体器件倍频方法获得固态源。该文首先建立了电路拓扑结构,采用CAD技术进行偶次倍频器的电路模型设计和仿真分析,主要工作包括利用非线性分析方法对二极管的阻抗—频率特性进行分析;最佳偏置点的仿真;输出阻抗匹配及输入阻抗匹配仿真;最后,通过ADS和HFSS等软件的联合仿真,设计出185GHz平衡式无源二倍频器。对该倍频器进行了加工测试,结果表明,在180GHz～190GHz,倍频损耗最小为16.8dB,最大为22dB。     

Ka波段二倍频器的研究与设计

利用反向并联二极管对的二倍频原理,设计了Ka波段二倍频器。用高级设计系统ADS设计软件包的射频设计软件对二倍频器的电路进行了模型设计和仿真分析,并对设计出的二倍频器进行了整体优化,研制了Ka波段的二倍频器;在整个Ka波段内的变频损耗为11.2±1.8 dB,减少了设计的理想模型与实际参数的偏差。     

高稳定微波源的研制

介绍了由微波倍频器、介质振荡器及微波混频器等组成的高稳定微波源，简述了基本原理，介绍了高稳定微波源的设计方案，试验表明，它具有良好的短期频率稳定度和温源特性。     

一种Ka波段微带倍频器的设计

运用高精度色散模型设计出一种17～34 GHz的Ka波段微带二倍频器,测试结果表明这种微带结构的毫米波倍频器具有实用、简单、低成本的明显优点,十分适合工程应用,其技术指标当输入功率为50mW时,输出功率可达2.9mW,效率为5.8%,3 dB宽带大于1GHz.     

W-band 3.4 W/mm GaN power amplifier MMIC

A high power density monolithic microwave integrated circuit (MMIC) power amplifier is presented for W band application. The chip is fabricated using the 100 nm GaN high electron mobility transistor (HEMT) technology on a 50 μm SiC substrate. The amplifier is designed for a high gain and high output power with three stage topology and low-loss impedance matching networks designed with high and low characteristic impedance micro-strips and metal-insulator-metal (MIM) capacitors. And quarter-wave micro-strips are employed for the DC bias networks, while the power amplifier is also fully integrated with bias networks on the wafer.Measurement results show that, at the drain bias of 15 V, the amplifier MMIC achieves a typical small signal gain of 20 dB within the frequency range of 88~98 GHz. Moreover, the saturated output power is more than 250 mW at the continuous-wave mode. At 98 GHz, a peak output power of 405 mW has been achieved with an associated power gain of 13 dB and a power-added-efficiency of 14.4%. Thus, this GaN MMIC delivers a corresponding peak power density of 3.4 W/mm at the W band.     

宽带信号调理电路的设计

分析了信号调理的原理及其高频特性,提出了用四象限乘法器和电流反馈运算放大器实现宽带信号调理的方案,并成功地应用于两性能任意波发生器中。     

Characteristic analysis of the border effect in precision frequency measurement

In the precision frequency measurement, a high measurement resolution can be obtained by the phase processing methods and the border effect plays a vital role in improving the measurement accuracy. This paper makes a detailed analysis of the generation mechanism of the border effect. By experiments, the application of the characteristics of the border effect is analyzed and validated in the precision frequency measurement. The combinative test experiments with multiplier amplifiers show that the frequency stability can reach 4.8×10^-13/s based on the border effect after the signal is processed by two multiplier amplifier sections. The results further reveal that it can ensure not only the high resolution but also the authenticity of the measurement results in the noise environment relying on the border of the resolution fuzzy area of the detection instruments.     

微波高功率固态放大器技术综述

微波集成电路在民用和军用电子中起到至关重要的作用.在微波集成电路领域,高功率的功率放大器为发射机提供足够的信号功率输送到自由空间中,是其不可缺少的关键部件.基于学术研究和商用产品线情况,综述了微波功率放大器芯片的发展情况.首先讨论了各种微波毫米波功率放大器的制造技术,按照半导体器件可以归类为砷化镓、氮化镓、互补金属氧化物半导体和锗化硅等;接着讨论了微波芯片功放的设计技术用以满足高功率、宽带和高效率的指标要求;最后总结了各类微波固态功率放大器的工艺和设计技术,为芯片设计人员提供了全面的设计参考.     

C波段GaN HEMT功率放大器设计

该文介绍了一款应用于38 GHz的大功率超宽带功率放大器。电路设计中采用了键合线连接裸片与微带电路,并对该部分单独进行电磁场仿真。采用渐变微带线的方法实现了宽带匹配,通过HFSS与ADS的联合仿真优化设计,完成了大功率宽频带的功率放大器设计和仿真过程,仿真结果表明在频率38 GHz范围内增益（8．5＆#177;1） dB,1 dB压缩点输出功率为48 dBm最大饱和功率为49．5 dBm。     

高频小信号LC谐振放大器的设计

本文介绍了高频小信号LC谐振放大器的设计思路与具体电路实现,主要由衰减网络、LC谐振放大、电压跟随和电源四大模块组成。衰减器采用电阻式TT型网络实现;LC谐振放大中选用功耗小的2N2222型三极管进行两级放大,LC谐振部分为放大器的负载;电压跟随采用集成运放OPA355,以实现电路阻抗的良好匹配;为了给放大器工作提供稳压电源,采用LM317稳压芯片设计了一个电源。经测试,放大器低功耗、高增益,具有良好的选择性。     

大耦合孔对速调管谐振腔参数的影响

论述大耦合孔对相对论速调管谐振腔的电场分布和特性参数(包括谐振频率、品质因数、特性阻抗、耦合系数等)影响的简要的理论分析与实验研究,以及相应参数的测试方法,并提出了新的耦合孔结构,解决了大耦合孔对谐振腔谐振频率、耦合系数、径向、圆周方向的电场分布的不良影响,其结果对高功率微波器的设计有重要的参考价值。     

基于SEPP的音频功率放大器的研究

介绍基于SEPP的音频功率放大器的工作原理,分析音频功率放大器电路中输出晶体三极管的激励方式,提出电流反馈型功率放大器的设计方法,采用共模抑制电路及互补对称的两套闭环电流输出控制系统.实验结果表明,该设计方法达到了功率放大器大功率、低失真、宽频响的性能指标要求,优点是调整方便,偏置电压稳定性高,不需要静噪.     

S波段宽带微波固态功率放大器的设计

微波功率放大器是发射机的重要组件,它的设计成了微波发射系统的关键.文中使用ADS仿真软件对一款功率放大器进行电路设计和仿真,根据晶体管的小信号S参数和I-V曲线,对功率管的输入、输出阻抗匹配电路及其偏置电路进行优化设计,使其性能达到设计要求.在2～2.5GHz的频段内,对输入功率为0dBm射频信号,使用功放模块可以输出40dBm的射频信号,带内波动≤±1.5dB.     

具备参数检测及显示功能的低频功率放大器的设计

本设计的低频功率放大器基于甲乙类互补对称功率放大电路原理,采用集成运放NE5532构成三级前置放大电路有效放大弱信号．末级功放管采用大功率MOS晶体管IRF9640和IRF640对管,构成推挽式输出电路,有效减少非线性失真．采用集成滤波器MAX261消除工频信号干扰,放大器输出功率、直流电源的供给功率和整机效率等参数的检测及显示由单片机AT89C51控制实现,另外还针对本系统制做了自带的直流电源,可保证对负载的功率输出．