高性能1mm SiC基AlGaN/GaN功率HEMT研制

在6H-SiC衬底上,外延生长了AlGaN/GaN HEMT结构,设计并实现了高性能1mm AlGaN/GaN微波功率HEMT,外延材料利用金属有机物化学气相淀积技术生长.测试表明,该lmm栅宽器件栅长为0.8μm,输出电流密度达到1.16A/mm,跨导为241mS/mm,击穿电压＞80V,特征频率达到20GHz,最大振荡频率为28GHz.5.4GHz连续波测试下功率增益为14.2dB,输出功率达4.1W,脉冲条件测试下功率增益为14.4dB,输出功率为5.2W,两端口阻抗特性显示了在微波应用中的良好潜力.     

基于变容管的0.5-1.2GHz宽带可调谐功率放大器设计

针对无线通信系统向多频、微型等方向发展的需求,基于负载牵引系统测试出的功率器件最大输出时的源阻抗和负载阻抗,采用基于变容管的频率调谐技术,输入输出匹配均采用可调谐匹配网络的形式,设计了一款在0.5-1.2GHz内可宽带调谐的功率放大器。测试结果表明,该功率放大器频率调谐比达82.3%,且在调谐频率范围内1dB压缩时的输出功率均大于32.1dBm,增益大于10.1dB,漏极效率大于38.4%。     

微波功率器件的扇形线测试电路

在微波电路原理和半导体器件物理的基础上,设计和模拟了两种用于微波功率器件的测试电路,并且设计了与之配套的测试夹具.采用矢量网络分析仪对该测试电路和夹具在3～8GHz范围内进行了小信号测试.模拟和测试结果都表明,采用扇形线的测试电路性能较好.最后采用该电路和夹具对C波段AlGaN/GaN HEMT微波功率器件进行了微波功率测试,测试频率为5.4GHz.实验测得最大功率增益为8.75dB,最大输出功率为33.2dBm.     

一种高增益平坦度MMIC功放单片的调试方法

通过对自主流片的MMIC功率放大器单片的调试,总结出了一套行之有效的MMIC的调试方法.试验结果表明这种将电路仿真和实际测试相结合的方法,有效地减小由于模型和工艺误差带来的电路性能的降低,对于以后MMIC电路特别是功放的电路的调试工作起到了一定指导作用.     

一种新型圆极化接收有源集成天线的设计

提出了一种新型圆极化接收有源集成天线的设计方法,采用有源放大与无源辐射部分一体化设计理念,通过合理改变天线的输出阻抗,直接与低噪声放大器晶体管输入端进行匹配,省去了传统设计中的复杂匹配网络,降低了天线前端的匹配损耗,改善了天线接收系统的噪声和增益。利用此方法设计了一款C波段圆极化接收有源集成天线。测试结果表明:相对于传统设计方法,该方法在方向图和轴比性能基本相同的情况下,阻抗带宽改善了3%,输入端匹配损耗减小了0.3 dB,同时简化了电路结构。证明了该方法的有效性。     

射频宽带低噪声放大器设计

介绍了射频宽带放大器的设计原理及流程。设计实现的射频宽带低噪声放大器,采用分立器件和微带线匹配,选用Agilent公司生产的低噪声增强赝配高电子迁移率晶体管ATF-551M4,用ADS软件进行设计、仿真和优化,实现了在1.1GHz～2.2GHz范围内,增益24dB以上,噪声系数小于1.2dB的两级宽带低噪声放大器设计。由于设计频带覆盖了多个通信常用频点,因此决定此低噪声放大器的应用会十分广泛。最后利用ProtelDXP软件对电路进行了版图设计,并在FR4基板上实现了该设计,给出了实测结果。     

微波功率器件的扇形线测试电路

在微波电路原理和半导体器件物理的基础上,设计和模拟了两种用于微波功率器件的测试电路,并且设计了与之配套的测试夹具.采用矢量网络分析仪对该测试电路和夹具在3～8GHz范围内进行了小信号测试.模拟和测试结果都表明,采用扇形线的测试电路性能较好.最后采用该电路和夹具对C波段AlGaN/GaN HEMT微波功率器件进行了微波功率测试,测试频率为5.4GHz.实验测得最大功率增益为8.75dB,最大输出功率为33.2dBm.     

高性能1mm SiC基AlGaN/GaN功率HEMT研制

在6H-SiC衬底上,外延生长了AlGaN/GaN HEMT结构,设计并实现了高性能1mm AlGaN/GaN微波功率HEMT,外延材料利用金属有机物化学气相淀积技术生长.测试表明,该lmm栅宽器件栅长为0.8μm,输出电流密度达到1.16A/mm,跨导为241mS/mm,击穿电压＞80V,特征频率达到20GHz,最大振荡频率为28GHz.5.4GHz连续波测试下功率增益为14.2dB,输出功率达4.1W,脉冲条件测试下功率增益为14.4dB,输出功率为5.2W,两端口阻抗特性显示了在微波应用中的良好潜力.     

一种基于天牛须算法的新型超宽带功分器研究

根据对马刺线的原理分析,该文提出一种新型马刺线结构,并在此基础上设计出一种新颖的超宽带功分器(频率范围为2.5～13.2 GHz)。该超宽带功分器尺寸较小,制作结构简单,带内传输特性好,输入与输出端口的回波损耗均小于–12 dB,带内插入损耗小于3.5 dB。在设计过程中,根据理想传输线模型,利用奇偶模分析方法,推导出设计的目标函数,并利用天牛须算法对其进行优化设计,有效提高了功分器的设计准确性和灵活性。为了验证设计的准确性,采用材料RO4003C作为基板设计超宽带功分器。实验结果表明,采用新型马刺线结构的超宽带功分器结合天牛须算法有效缩短了计算时间,提高了设计精度,可以广泛运用于超宽带功分器设计。