基于口面场方法的W波段高口面效率单脉冲卡塞格伦天线

本文提出来一种应用于直升机防撞雷达的高口面效率W波段单脉冲双反射面卡塞格伦天线。口面分析方法的提出解决了W波段反射面天线口面相位分布不均匀的缺陷,从而有效的提高了口面的利用效率。利用该方法,本文研究并制作了口径为135mm、焦距为40.5mm的W波段卡赛格伦天线,并且设计了由四个E面多缝隙电桥和四个四分之一波导波长延迟线级联构成的和差网络。经测试,该单脉冲天线在93GHz具有38.6dBi的和波束增益,相应的口面效率为54.7%;差波束的零深优于-22dB,副瓣电平小于-18dB。测试结果与基于口面分析方法的仿真结果吻合,从而证明了本文所研究天线可以应用于高口面效率的W波段单脉冲系统中。     

一种新型Ku波段龙伯透镜反射器

与传统制造工艺相比,3D 打印技术制造龙伯透镜加工简单,精度更高,成本更低。提出一种采用超材料单元构成的新型结构的龙伯透镜反射器。通过改变单元结构的尺寸,设置梯度折射率趋于连续变化,借助电磁场三维仿真软件CST 对单元结构进行仿真,利用等效媒质理论进行计算,从而得到单元结构的有效介电常数。仿真结果表明,透镜直径仅仅为75mm 时的反射器就可实现-1.49dBm² 量级的RCS,并且具有宽角响应。     

栅长为83-nm的毫米波低噪声InP基PHEMTs的研制

本文设计并实现了一种83-nm T型栅的InP基In0.52Al0.48As/In0.65Ga0.35As赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）。该器件的总栅宽为2×30μm,展现了良好的DC直流、RF射频以及低噪声特性,包括最大饱和电流密度Idss和最大有效跨导gm,max分别为894mA/mm和1640mS/mm。基于1~110 GHz全频段在片测试的S参数外推获得的最大截止频率ft和最大振荡频率fmax分别为247GHz和392GHz。测得的器件拐点（稳定因子k=1）频率为102GHz,因此,基于拐点外推获得的fmax更加准确。采用冷源法完成器件的在片噪声参数的测试,测得的最小噪声系数NFmin在30GHz时为1dB,相关增益Gass为14.5dB。这些良好结果的获得是由于沟道层中InAs摩尔组分的增加,沟道层厚度的减小,栅长的缩短以及寄生效应的减小。这些优良的特性使得该器件非常适合于毫米波频段低噪声单片集成电路的应用。     

基于单通道MIMO雷达的毫米波安检成像

毫米波多入多出（MIMO）雷达是一种前沿的安检成像技术。然而,由于采用了大量的发射/接收通道,MIMO雷达的成本和复杂度大大高于传统的单通道雷达。为了研制低成本、低复杂度的毫米波MIMO安检成像雷达,引入了双重码分复用技术。该方法可通过单发射/接收通道实现与传统多通道MIMO雷达相似的成像性能,对安检成像领域的发展和应用具有重要意义。此外,设计了基于失配滤波器理论的解复用码,其可在干扰条件下实现最大码分集增益。进行了仿真与实验以验证所提出方法的正确性与有效性,得到了满意的结果。     

A high-precision terahertz retrodirective antenna array with navigation signal at a different frequency

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering - Future communications will provide higher transmission rates and higher operating frequencies. In addition, agile beam tracking...     

用于太赫兹InP基PHEMTs 1~110GHz全频段在片测试的系统校准方法的对比研究

本文分别采用Multiline-TRL (Thru-Reflect-Line)和LRM (Line-Reflect-Match) 在片系统校准方法,与传统的SOLT (Short-Open-Load-Thru) 校准方法在InP基PHEMTs片上S参数测试方面进行定量的对比。首次在70 KHz~110 GHz全频段实现一次校准,减小了传统的分段测试多次校准带来的系统误差,校准更加方便简单。对比结果表明,基于Multiline-TRL校准和LRM校准后测量的S参数一致,且均优于传统的SOLT校准方法,尤其是在高频段结果更加准确。首次基于拐点进行外推,且器件展现了优良的射频特性,包括最大电流增益截止频率ft= 247 GHz,最大振荡频率fmax= 392 GHz,其准确度高于传统的基于无拐点进行的外推。首次基于LRM校准测得器件的1~110 GHz全频段S参数,建立了器件的1~110 GHz全频段小信号模型,而非基于传统的通过低频测试数据外推获得。     

InAlAs/InGaAs PHEMTs的设计及其110GHz全频段小信号建模

90-nm T-shaped gate InP-based In_0.52Al_0.48As/In_0.6Ga_0.4As pseudomorphic high electron mobility transistors were designed and fabricated with a gate-width of 2×30 μm,a source-drain space of 2.5 μm,and a source-gate space of 0.75 μm.DC,RF and small-signal model characterizations were demonstrated.The maximum saturation current density was measured to be 755 mA/mm biased at V_gs=0.6 V and V_ds=1.5 V.The maximum extrinsic transconductance was measured to be 1006 mS/mm biased at V_ds=—0.1V and V_ds=1.5 V.The extrapolated current gain cutoff frequency and maximum oscillation frequency based on S-parameters measured from 0.5 to 110 GHz were 180 and 264 GHz,respectively.The inflection point（the stability factor k=1）where the slope from-10 dB/decade（MSG） to-20 dB/decade（MAG） was measured to be 83 GHz.The smallsignal model of this device was also established,and the S-parameters of the model are consistent with those measured from 0.5-110 GHz.     

倒装焊结构对太赫兹对数周期天线的影响

设计了一种倒装焊结构,用于340GHz的肖特基二极管探测器。探测单元是基于砷化镓（GaAs）工艺设计的。薄膜陶瓷支撑层旨在为太赫兹检测单元提供封装。通常,导电胶用作天线和输出电路之间的附接。分别对倒装焊结构和无倒装焊结构（类引线键合结构）模型对太赫兹接收天线性能的影响进行研究。为了比较的目的,使用相同的测试系统表征FC结构模型和无FC结构模型（引线键合结构）。通过引线键合与倒装焊测试增益的结果比较,表明倒装焊结构可以作为大规模太赫兹检测阵列封装的低成本解决方案。     

InAlAs/InGaAs/InP基PHEMTs小信号建模及低噪声应用

利用改进的小信号模型对采用100nmInAlAs/InGaAs/InP工艺设计实现的PHEMTs器件进行建模, 并设计实现了一款W波段单片低噪声放大器进行信号模型的验证。为了进一步改善信号模型低频S参数拟合差的精度, 该小信号模型考虑了栅源和栅漏二极管微分电阻, 在等效电路拓扑中分别用Rfs和Rfd表示.为了验证模型的可行性, 基于该信号模型研制了W波段低噪声放大器单片.在片测试结果表明:最大小信号增益为14.4dB@92.5GHz, 3dB带宽为25GHz@85-110GHz.而且, 该放大器也表现出了良好的噪声特性, 在88GHz处噪声系数为4.1dB, 相关增益为13.8dB.与同频段其他芯片相比, 该放大器单片具有宽3dB带宽和高的单级增益.     

基于肖特基二极管的太赫兹准光探测器设计方法与成像性能研究

设计了一款太赫兹准光探测器, 该探测器主要由砷化镓肖特基二极管芯片以及高阻硅透镜组成.为了减小所设计芯片的欧姆损耗, 将天线图案生长在了半绝缘砷化镓层上.在335～350GHz频率范围内, 准光探测器的实测电压响应率为1360～1650V/W, 双边带变频损耗为10.6～12.5dB.对应估算的等效噪声功率为1.65～2pW/Hz1/2.基于所设计的准光探测器进行了成像实验, 该实验分别在直接检波和外差探测两种模式间进行, 成像结果表明所设计的太赫兹准光探测器能够满足太赫兹成像方面应用.