微波功率管特征参数测试

由于大功率全固态电子设备在体积、性能和可靠性方面的优势,微波功率管将逐步取代行波管在雷达发射机中的核心地位。随着微波功率管的大量应用,正确的测试和评价功率管性能已经显得迫切。微波功率管的特性参数包括直流和射频两部分,直流参数包括:反向击穿电压、反向漏电流和直流增益;射频参数包括:输出功率、增益、顶降、集电极效率、反射系数、1 dB过激励输出功率和抗适配等。文中对微波功率管的特征参数先从理论上阐述,然后结合DC和RF测试平台详细描述了各个特征参数的测试,得出测试结果,并对测试结果进行分析。     

改善微波功率管小电流特性的模拟分析

对于新型Ｎ＾＋ＩＰ发射结结构的微波功率管，采用一维数值模拟，分区计算了它的渡越时间，结果表明其截止频率的小电流特性可以获得明显的改善。     

硅微波功率管键合失效机理分析

硅微波功率管在生产过程中随机发生大量的键合失效。分析表明,这种硅功率管管芯的焊盘与有源区的连接处介质层容易在键合过程中因为受到金丝的振动冲击而毁坏,因此键合完成后镀金层与介质层无法完整粘合,从而造成微调金丝弧度时发生键合失效。通过加厚焊盘镀金层,避免了金丝对介质层的冲击,提高了硅功率管的键合质量及成品率。     

具有在片稳定网络的GaAs HBT微波功率管

采用GaAs标准MMIC工艺制作了具有片上RC并联稳定网络的InGaP/GaAs HBT微波功率管单胞.依据K稳定因子,RC网络使功率管在较宽的频带内具有绝对稳定特性.Load-pull测试表明RC网络没有严重影响功率管的大信号特性,在5.4GHz饱和输出功率为30dBm,在11GHz 1dB压缩点输出功率大于21.6dBm.功率合成电路验证了该功率管具有高稳定性,非常适合制作微波大功率HBT放大器.     

具有在片稳定网络的GaAs HBT微波功率管

采用GaAs标准MMIC工艺制作了具有片上RC并联稳定网络的InGaP/GaAs HBT微波功率管单胞.依据K稳定因子,RC网络使功率管在较宽的频带内具有绝对稳定特性.Load-pull测试表明RC网络没有严重影响功率管的大信号特性,在5.4GHz饱和输出功率为30dBm,在11GHz 1dB压缩点输出功率大于21.6dBm.功率合成电路验证了该功率管具有高稳定性,非常适合制作微波大功率HBT放大器.     

抗总剂量辐射华夫饼功率管版图设计

功率管在空间辐射环境下会发生沟道边缘漏电,导致功率集成电路性能退化。介绍了一种0.35 μm单片集成(BCD)工艺下基于华夫饼结构的全新功率管版图,并对普通条形栅结构N沟道功率管和新型华夫饼结构N沟道功率管进行了Co-60辐射实验。总剂量辐射使N沟道条形栅功率管发生漏电。辐射实验结果表明,经过无边缘化处理的华夫饼结构可以有效控制总剂量辐射诱发的漏电,能够大幅提升功率管的抗总剂量辐射能力。     

手机微波防护器的研究与测试

针对手机微波对人脑的辐射问题 ,从上百种防护材料中筛选出几种防护材料和组合防护方法。经实验测量 ,采用微波防护器后 ,人脑侧微波辐射功率密度可降至 0 .0 0 5mW /cm2 以下 ,符合国家微波辐射卫生标准 ,从而可有效地解决手机微波对人脑的辐射问题。     

总剂量辐射中偏压对功率管的影响研究

基于漂移扩散方程的理论模型,研究了总剂量辐射效应与偏压条件的关系,逐个分析了功率管中常用偏压条件对总剂量效应的影响。根据辐照过程中SiO₂内部和Si-SiO₂界面处感生的陷阱电荷的积累情况,推测出较恶劣的偏压条件。将40 V耐压的NLDMOS和5 V耐压的NMOS功率管在0.35 μm商用BCD工艺下进行了流片,并在不同偏压条件下进行了Co⁶⁰总剂量辐照实验,对总剂量辐照中的偏压效应进行了测试验证。实验结果证实功率管在开态偏压下的辐射退化更明显。     

关于人体微波辐射防护的几个问题

本文综述了关于微波辐射对人体损伤作用的研究进展，并讨论了人体微汉民护的有关问题。     

GaN HEMT微波功率管直流和射频加速寿命试验

分别选用南京电子器件研究所研制的1.25mm栅宽GaN HEMT和12mm栅宽GaN功率管,对小栅宽器件进行三温直流加速寿命试验,评估其直流工作可靠性,试验结果表明该器件在125℃沟道温度条件下工作的失效率为1.86×10-9/h;对大栅宽器件进行脉冲射频加速寿命试验,评估其射频工作可靠性,试验结果表明该器件在125℃沟道温度条件下工作的失效率小于1.02×10-7/h。     

S频段大功率振荡用砷化镓场效应晶体管的微波性能

对WC76型S频段大功率振荡用砷化镓场效应晶体管的微波性能作了介绍。文中给出了测试振荡器的设计。测试结果表明,WC76型振荡管在s频段的微波性能良好,振荡频率在3GHz左右时,输出功率可达3.5w,直流—射频转换效率可达44％,而且在2～4GHz的整个S频段均能满意地工作。     

GaAs微波功率FET可靠性评价技术研究

为了使GaAs微波功率FET更可靠地应用于重要微波系统，选取高可靠器件生产线生产的CS0531型器件进行加速寿命试验，并研制了专用试验设备。观察到器件n因子随着试验时间有增大的趋势，初始低频噪声值与器件突然烧毁有一定的相关性。这一结果表明低频噪声有可能成为未来评价GaAs器件可靠性的一种方法。该器件失效机构激活能2．45eV，为道温度110℃时，10年平均失效率4Fit，平均寿命75137×1011h。     

微波功率晶体管的发展与分析

本文阐述了国内外硅双极微波功率晶体管和砷化镓微波功率场效应晶体管的发展历史和现状,并分析了微波功率晶体管的发展特点。介绍了HBT,HFET,MISFET,金刚石、SiC电子器件,真空微电子器件等用于或将用于微波、毫米波功率领域中的情况。提出了发展微波功率晶体管的几点想法。     

VMOS场效应管音频功率放大器设计

介绍了VMOS功率场效应管的特性和普通双极性晶体管的设计差异,讨论了VMOS功率放大电路的设计理念,并分别说明了各级放大器设计的思想。     

微波FET有源电感的分析

提出用FET实现四种高性能的微波有源电感基本电路结构，通过分析各个电路的特性表明，这四个有源电感均是低损耗或无损耗的。另外还选择了其中的一种电路结构，详细分析了FET参数变化对有源电感用抗的影响。     

砷化镓双栅场效应管及其在微波电路中的应用

本文简述砷化镓双栅场效应管的基本特性及其在放大器、倍频器.混频器、振荡器、移相器和开关等微波电路中的应用.     

高功率脉冲微波系统的研制

介绍了高功率脉冲微波系统的工作机理及应用,提出了采用刚管高压脉冲调制器作为激励源技术,利用脉冲磁控管输出高功率脉冲微波以及谐振腔体处理物料的设计思路。详细阐述了高压脉冲调制器、微波头、谐振腔体三个部分的设计方案,通过合理的结构设计完成了整机的研制,为探索脉冲微波的非热效应机理研究及应用提供了有利依据。     

一种微波功率测量检波电路的设计

在现代电子装备功放电路中,对发射脉冲的检测非常重要,如果脉冲过宽或者占空比过高,将导致功放输出功率过高,有超出功放所能承受的负载,并损坏功放的危险,所以在设备工作中检波器检波出视频脉冲,为后续的脉冲测量提供样本。本文设计出一种实用的微波检波器,在实际工作中运行可靠,工作稳定,同时也可以其它工程实践提供参考。     

C波段GaAs功率场效应晶体管可靠性快速评价技术

叙述了一种快速评价ＧａＡｓ微波功率场效应晶体管的方法——高温加速寿命试验，利用该方法对Ｃ波段ＧａＡｓ功率场效应晶体管ＤＸ００１１进行可靠性评估。在偏置Ｖ＿（ＤＳ）＝８Ｖ，Ｉ＿（ＤＳ）＝３７５ｍＡ，沟道温度Ｔｃｈ＝１１０℃，１０年的失效率λ≈２７ＦＩＴ。其主要失效模式是Ｉ＿（ＤＳＳ）退化，激活能Ｅ＝１．２８ｅＶ。     

GaAs微波功率FET的可靠性与功率特性的关系

采用射频最大饱和漏电流和射频击穿电压解释了影响GaAs微波功率FET功率特性的主要因素,GaAs FET栅漏间半导体表面负电荷的积累在引起器件电流偏移的同时还导致器件微波功率特性的退化,GaAs微波功率FET的可靠性和功率特性相互关联,高可靠的GaAs微波功率FET一定具有高性能的功率特性。在器件工艺中对表面态密度和陷阱能级密度严格控制是实现GaAs微波功率FET的高功率特性和高可靠性的关键。