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。     

基于二极管三维模型的太赫兹倍频器研究

基于变容二极管设计了215 GHz三倍频器。为了简化结构和提高功率容量,该倍频器采用同向并联二极管对结构实现非平衡式三倍频。由于在太赫兹频段二极管的封装会影响到器件的场分布,将传统的二极管SPICE参数直接应用于太赫兹频段的电路设计仿真存在一定缺陷。故建立了精确的二极管三维电磁模型,在非线性区域合理的设置了波端口,采用改进型场路结合仿真的方式对倍频器进行了设计。测试结果表明,该倍频器在207～226 GHz输出频率范围内,输出功率大于2 mW,最大输出功率为5.4 mW,最小变频损耗为13.1 dB。     

用ADS进行功率放大器仿真设计

主要介绍了工作频率为2.4GHz的A类功放的设计方法和仿真过程,采用负载迁移法使用ADS仿真软件,获得射频功率放大器电路的输入输出最佳匹配阻抗,并对设计电路进行了稳定性分析、线性度分析、电源效率分析及对整个电路进行了优化。仿真设计出一个工作频率2.4GHz、增益9.5dB,1dB压缩点功率34dBm、2次谐波小于-50.8dBc的射频功率放大器。     

基于变压器反馈的紧凑型宽带低噪声放大器

运用变压器反馈技术，基于65 nm CMOS工艺设计了一款紧凑型宽带低噪声放大器。电路采用两级共源共栅结构，基于变压器的输入匹配网络实现了宽带输入匹配，漏源正反馈提高了电路的增益，漏源负反馈增强了其稳定性，电路总面积仅为0.156 mm²。仿真结果表明，设计的宽带低噪声放大器的最大增益为18.2 dB,3dB带宽为31～45 GHz, 1 dB带宽为32～44 GHz。在36 GHz时，最低噪声系数为4.5 dB,1dB带宽内噪声系数均低于5.2 dB。     

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。     

0.18μm CMOS 5.1GHz低噪声放大器的设计

一种基于TSMC 0.18μm CMOS工艺的5.1GHz频率下的CMOS低噪声放大器。采用源极电感负反馈共源共栅电路结构,使放大器具有较高的增益和反相隔离度,保证较高的品质因数和信噪比。利用ADS对电路进行调试和优化,设计出低功耗、低噪声、高增益、高稳定性的低噪声放大器。通过ADS软件仿真得到较好的结果:在1.8V电压下,输入输出匹配良好,电路增益为16.12dB,噪声系数为1.87 dB,直流功耗为9.84mA*1.8V。     

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.     

基于IEEE802.11a全集成低噪声放大器的设计

针对传统的宽带LNA普遍存在噪声系数大、芯片面积相对较大等不足,采用0.18 μm CMOS工艺设计了一种基于IEEF802.11a的全集成低噪声放大器(LNA),选用源级电感负反馈电路,实现了良好的输入匹配.调整偏置电压和MOS管的宽长比进行了噪声优化.后仿真结果表明,在5.15～5.825 GHz的频带范围内,增益S21大于16.03 dB,增益平坦度为1.51 dB,最大噪声系数和输入三阶截点分别为2.565 dB、-2.15 dBm.采用1.8V电源供电,电路总功耗约为13.29mW.     

L波段微波光纤延迟线光接收前端设计

针对L波段(1～2GHz)微波光纤延迟线的光电转换问题,利用ADS器件库中的SP模型设计了光电三极管的输入和输出匹配网络,采用ADS全局优化方法设计了平行耦合微带线结构带通滤波器。仿真测试表明:当信号中心频率为1.8 GHz时,光接收前端电路功率增益为13.082 dB,噪声系数为2.224 dB,符合设计要求。     

CMOS 3～5GHz超宽带低噪声放大器的设计

设计了一个应用于超宽带(UWB)系统的3~5 GHz超宽带低噪声放大器.电路由二阶切比雪夫滤波器,电阻并联反馈,两级共源共栅结构,源级跟随器组成.低噪声放大器采用0.18 mCMOS工艺进行设计,利用ADS 2006 A进行仿真.结果表明,低噪声放大器在3~5 GHz带宽范围内噪声系数(NF)小于2dB,功率增益在23.9~24.8 dB之间,输入端口反射系数小于-10dB,输出端口反射系数小于-15dB,IIP3为-11dBm在1.8 V的电源电压下,核心电路功耗为10 mW.     

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。     

毫米波二倍频器的研究与设计

利用砷化镓场效应管器件的非线性特性设计了一个单端毫米波段二倍频器,输入频率为27次谐波抑制大于25 dB。芯片总面积（含pad）为1．068 mm ＆#215;0．495 mm。     

Ka波段鳍线平衡混频器

给出了一种新的k_a波段鳍线平衡混频器及其电路设计。它和波导混频器有相同的性能,并具有电路简单、加工方便、工作频带宽等优点。在完全采用国产软性基片和混频二极管芯下,得到了良好的性能:36.5GHz上变频损耗达5.1dB,3dB带宽为1500MHz,信号口驻波小于2.0。     

Ka频段矩形波导——微带转换结构

提出了一种波导到微带过渡结构的同轴探针过渡。该结构具有结构紧凑、频带宽、密封性好等优点,可以满足实际工程中对矩形波导输入口不同极化方向的要求,其波导输出端口以同轴探针为中心任意角度旋转,为射频系统工程师提供更灵活的设计方案。利用Advanced Design System(ADS)对提取电路进行了电路仿真,并与CST Microwave Studio(CST)场仿真结果进行了对比,证明了电路提取的正确性。设计加工了一对背靠背的电路进行测试,在28.8～40 GHz频段内插入损耗小于2.28 dB,回波损耗大于7.8 dB。     

一体化温补均衡器设计

提出一种工作在6～18 GHz的温补均衡器的一体化设计方法,该均衡器的核心电路由温度补偿电路、幅度均衡电路及3 dB电桥构成。温度补偿电路与幅度均衡电路采用一体化设计,可以提高在系统中的集成度。同时利用3 dB电桥的隔离特性,改善温补均衡器的输入输出驻波。测试结果表明,所加工的温补均衡器在6～18 GHz频段范围内能够实现3～5 dB的幅度均衡量、6 dB的温度补偿。     

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.     

毫米波宽带集成本振混频组件的研究

介绍了一种结构紧凑的一体化混合集成本振混频组件和工程设计方法。该组件由具有机械调谐功能的鳍线耿氏振荡器与采用简化鳍线一微带魔T结构制作的单平衡混频器连接构成。设计制作的工程样品在Ka频段的测试指标为:本振工作在35 GHz,射频在26.5~40 GHz的频率范围内变化时,组件的变频损耗为4.7~9.5dB:中频选定为100MHz,射频随本振在33~37GHz的4GHz机调带宽内变化时,组件的变频损耗为4.9~6.2dB。     

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.     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．