宽带GaN单片功率放大器研究

基于GaN HEMT器件在微波功率方面的优越性能,设计并实现了宽带GaN单片功率放大器.简述了AlGaN/GaN异质结构的优势以及现状,同时结合热分析的方法给出了所选GaN HEMT器件的基本尺寸和性能,并采用ICCAP提取了合适的大信号模型,通过器件性能优选拓扑结构,最终运用宽带匹配的方法并结合较先进的仿真软件设计了一款GaN宽带单片功率放大器.测试结果表明,单片放大器脉冲工作方式下在2～7 GHz频带内,小信号增益G＞18 dB,输入回损＜-10 dB,脉冲饱和输出功率Po＞5 W,功率增益GP＞15 dB,典型功率附加效率25%(测试条件为脉宽100μs,占空比10%).GaN HEMT器件具有较高的功率密度和良好的宽带特点.     

高性能超宽带单片数字衰减器设计与实现

介绍了一种高性能50MHz～20GHz的超宽带5 bit GaAs数字衰减器的设计、制造和测试结果,并着重介绍实现超宽带的设计.该衰减器通过标准0.5μm离子注入工艺实现.最终的单片衰减器性能如下:插入损耗＜5dB;最大衰减量＞31dB;两端口所有态的电压驻波比＜1.5;所有态衰减精度＜±0.3dB;相位变化量(相对于基态)在-5°～20°之间;1dB压缩点输入功率22dBm(10GHz).     

新型4-bit和5-bit宽带砷化镓单片数字移相器

在GaAs基片上实现的多级级联3dB耦合线开关反射式宽带单片数字移相器在相移精度、输入回损等关键性能上良好,但通常面积很大,而多级级联的高低通网络移相器面积较小而宽带性能较差。通过多节GaAspHEMT开关的组合改变3dB耦合线的直通端和耦合端的反射体的电长度,在6～18GHz的频率范围内实现不同的相移量。该结构只采用两级3dB耦合线结构级联,减小了芯片面积,减小了多节耦合线级联引入的寄生损耗。测试结果验证了结构的合理性：性能上与传统结构相当,但芯片面积缩小为50%～60%。     

Ku波段GaAs单片功率放大器

基于GaAs PHEMT在微波领域的卓越性能,设计并实现了两款Ku波段GaAs单片功率放大器。简述了GaAs PHEMT器件的工作原理,并抽取了精准的EEHEMT模型,通过独特的设计方法并结合相应的仿真软件设计了两款Ku波段单片功率放大器。经过精准测试,两款电路呈现的性能如下:在13～14GHz频带内,其中第一款电路的饱和输出功率Po>38dBm(脉宽100μs,占空比10%),功率增益GP>20dB,典型功率附加效率PAE>28%;第二款电路的饱和输出功率Po>40dBm(脉宽100μs,占空比10%),功率增益GP>19dB,典型功率附加效率PAE>28%。结果表明,基于PHEMT的GaAs单片功率放大器在Ku波段可以实现优良的性能。     

高性能超宽带单片数字衰减器设计与实现

介绍了一种高性能50MHz～20GHz的超宽带5 bit GaAs数字衰减器的设计、制造和测试结果,并着重介绍实现超宽带的设计.该衰减器通过标准0.5μm离子注入工艺实现.最终的单片衰减器性能如下:插入损耗＜5dB;最大衰减量＞31dB;两端口所有态的电压驻波比＜1.5;所有态衰减精度＜±0.3dB;相位变化量(相对于基态)在-5°～20°之间;1dB压缩点输入功率22dBm(10GHz).     

一种新颖的4bit和5bit超宽带GaAs单片数字衰减器

介绍了一种新颖的DC～20GHz的4bit和5bit GaAs单片数字衰减器的设计、制造和测试结果.该衰减器的设计采用纵向思维的方法.最终得到的4bit数字衰减器的主要性能指标是:在DC～20GHz频带内,插入损耗≤3.5dB,最大衰减量15dB,衰减步进1dB,衰减平坦度≤0.2dB,衰减精度≤±0.3dB,两端口所有态的电压驻波比≤1.6,相对于参考态,衰减态的插入相移在-10°～5°以内,芯片尺寸1.8mm×1.6mm×0.1mm.5bit数字衰减器的主要性能指标是:在DC～20GHz频带内,插入损耗≤3.8dB,最大衰减量15.5dB,衰减步进0.5dB,衰减平坦度≤0.3dB,衰减精度≤±0.4dB,两端口所有衰减态的电压驻波比≤1.8,相对于参考态,衰减态的插入相移在-14°～2°以内,芯片尺寸2.0mm×1.6mm×0.1mm.     

一种新颖的4bit和5bit超宽带GaAs单片数字衰减器

介绍了一种新颖的DC～20GHz的4bit和5bit GaAs单片数字衰减器的设计、制造和测试结果．该衰减器的设计采用纵向思维的方法．最终得到的4bit数字衰减器的主要性能指标是：在DC～20GHz频带内,插入损耗≤3.5dB,最大衰减量15dB,衰减步进1dB,衰减平坦度≤0.2dB,衰减精度≤±0.3dB,两端口所有态的电压驻波比≤1.6,相对于参考态,衰减态的插入相移在－10°～5°以内,芯片尺寸1.8mm×1.6mm×0.1mm．5bit数字衰减器的主要性能指标是：在DC～20GHz频带内,插入损耗≤3.8dB,最大衰减量15.5dB,衰减步进0.5dB,衰减平坦度≤0.3dB,衰减精度≤±0.4dB,两端口所有衰减态的电压驻波比≤1.8,相对于参考态,衰减态的插入相移在－14°～2°以内,芯片尺寸2.0mm×1.6mm×0.1mm．