C波段DRO的设计

介绍一种基于负阻理论的C波段介质振荡器的设计方法,在设计过程中优先考虑了对振荡器外形结构尺寸的控制,力求使其小型化。通过选择合适的振荡电路、优化输出匹配网络,使用MGF1801B砷化镓场效应晶体管实现了振荡器,它的体积仅为20 mm×30 mm×12 mm。测试表明该振荡器频率为5.XX GHz,输出功率为18.7 d Bm,相位噪声为-106 d Bc/Hz@10 kHz。其尺寸小、结构简单、性能稳定、实用性强。     

低相噪锁相介质振荡器研究

针对高的相位噪声指标要求,对取样锁相介质振荡器进行了研究.通过相位噪声分析,明晰了采用介质振荡器与取样锁相技术降低相位噪声的机理,并分别对介质振荡器与锁相环路进行了设计.设计中,应用HFSS与ADS对介质振荡器进行了联合仿真,体现了计算机辅助设计的优势.最终研制出17 GHz锁相介质振荡器,测试结果为:输出功率13.1 dBm;杂波抑制>70 dB;谐波抑制>25 dB; 相位噪声为-105 dBc/Hz@1 kHz,-106 dBc/Hz@10 kHz,-111 dBc/Hz@100 kHz,-129 dBc/Hz@1 MHz.     

L波段低相位噪声压控振荡器

对微波晶体管振荡器的相位噪声进行了分析。为达到压控振荡器的低相位噪声要求,采用了低电平振荡经放大后输出的设计方案。实现的微带压控振荡器工作于L波段. 相对电调带宽大于10％,不加介质谐振器其SSB相位噪声约达到一90dBC/Hz/10kHz;经加放大输出功率达到10mW以上,功率平坦度≤±0.7dB. 在-20～+60℃范围内正常工作,频率温度稳定性为6×10~(-5);本压控振荡器已应用于频率合成器中。     

一种低相位噪声的毫米波压控振荡器

基于推推振荡器结构设计了一种低相位噪声的毫米波压控振荡器,相比传统采用直接振荡和倍频实现的振荡器,该振荡器具有体积小、相位噪声低及电路简单等优点.振荡器中的谐振电路采用多级串联谐振,电感采用微带线的形式,提高了谐振器的品质因数,进而降低了振荡器的相位噪声,且在谐振电路通过微带耦合方式实现了基频输出.基于GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺对振荡器进行了设计和流片,芯片尺寸为1.8 mm×1.4 mm.在5V工作电压和0～13 V调谐电压条件下,振荡器的输出频率为42.1～46.2 GHz,电流为120 mA,输出功率为1 dBm,1/2次谐波抑制大于15 dB,相位噪声为-60 dBc/Hz@10 kHz、-85 dBc/Hz@100 kHz和-105 dBc/Hz@1 MHz.     

基于LTCC技术S波段VCO研制

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术,设计制作了一种新颖的压控振荡器(VCO)。通过单电路结构,建立内埋螺旋式(Helical)结构电感和耦合电容模型,调整VCO匹配电路。测试结果表明,VCO输出频点为2.0~2.1 GHz,相位噪声为-77 dBc/Hz@10 kHz,输出功率为3 dBm。外形尺寸为10 mm×10 mm×1 mm,远小于传统印制电路板(PCB)基板VCO体积,适应系统小型化趋势。     

低相位噪声微波振荡器设计

针对Ka和Ku波段上、下变频装置对微波振荡器低相位噪声和小型化的要求,该文采用单环锁相式频率合成技术完成了微波振荡器的设计,并对锁相环的相位噪声进行了理论计算。分析了鉴相频率、鉴相器灵敏度和环路带宽对锁相环输出相位噪声的影响,根据分析结果对微波振荡器电路参数合理选择,同时兼顾了低相位噪声与小型化的设计要求。测试结果表明,振荡器的相位噪声指标与理论计算一致,各项指标均达到要求,可满足实际工程应用。     

Ku波段介质锁相抗振频率源研制

提出了一种混频介质锁相的方案,对Ku波段的发射信号进行一次混频锁相得到Ku波段的本振信号,实现了本振信号与发射信号的相位同步。电路设计采用了低噪底鉴相芯片和自主设计的低相噪Ku波段介质压控振荡器(DRVCO)。结构设计中充分考虑抗振动性能,并用ANSYS软件对结构进行力学仿真,达到很好的抗振动效果,组件外形尺寸为110mm×65mm×13mm。测试结果表明,静态下该Ku波段频率源输出功率12dBm,杂波抑制比≥70dBc,相位噪声-91dBc/Hz/@1kHz,-105dBc/Hz@10kHz;振动条件下1kHz、10kHz处相位噪声恶化不超过3dB。     

Ka波段单片压控振荡器的设计

基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了Ka波段单片压控振荡器,该压控振荡器采用源极正反馈结构,变容管采用源极和漏极接地的pHEMT管。通过优化输出匹配网络和谐振网络以改善输出功率和相位噪声性能,使用蒙特卡洛成品率分析对本设计的成品率进行分析和改进。版图仿真结果显示:芯片输出频率为24.6²6.3 GHz,输出功率为(10±1)dBm,谐波抑制大于19 dB,芯片尺寸为1.5 mm×1 mm。     

C波段微波低相位噪声介质振荡源

介绍了微波低相位噪声介质振荡器的设计方法。就影响介质振荡器相位噪声的因素进行了讨论,从谐振回路有载Q值、有源器件、增益压缩量、电路模式等几个方面提出了降低相位噪声的方法,并给出了一个C波段微波低相噪振荡器的设计实例。测试结果表明:该振荡器工作频率3 900 MH z,输出功率大于10 dBm,相位噪声达到-102 dB c/H z@1 kH z;-128 dB c/H z@10 kH z。     

小型化低相噪FBAR压控振荡器的研制

利用薄膜声体波谐振器(FBAR),结合GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺研制了一款小型化低相噪FBAR压控振荡器。将振荡三极管、偏置电路及隔离缓冲放大器集成到一个GaAs单片微波集成电路(MMIC)中,振荡管基极接薄膜电感形成负阻,发射极通过键合线与FBAR进行互连。将GaAs单片集成电路的大信号模型作为一个非线性器件,用探针台测试FBAR谐振器的单端口S参数,导入ADS软件进行谐波平衡法仿真和优化;通过电路制作和调试,达到了预期设计目标。该FBAR压控振荡器中心频率为2.44 GHz,调谐带宽15 MHz,单边带相位噪声达-110 dBc/Hz@10 kHz,与同频段同轴介质压控振荡器指标相当,但其尺寸更小,仅为5 mm×7 mm×2.35 mm。     

Ka波段介质谐振器的研究

介质谐振器由于具有体积小、损耗低等优点,得到了越来越广泛的应用.设计了一款Ka波段介质稳频振荡器,振荡器中集成了介质谐振器用于选频.通过采用合适的介质振荡子及适当尺寸的金属屏蔽腔,使介质谐振器谐振在Ku波段,再通过单片进行倍频放大,从而得到Ka波段信号.介绍了介质振荡子的选取及参数计算.并以此为根据作为介质谐振器的设计原则,最后得到的Ka波段信号输出频率(fo)为38.22 GHz,输出功率(Po)为7.38 dBm,相位噪声为-80 dBc/Hz@100 kHz.     

V波段小型化低相噪频率综合器

本文研究了一种V波段超小型低相噪频率综合器,研制了L段捷变频频综、Ku波段取样锁相源、上变频组件、倍频器等四个小型化组件.为了得到较低的相位噪声和捷变频速度,本捷变频频综采用上变频-倍频方案,其中DRO PLS保证低相位噪声性能,L波段捷变频频综保证捷变频功能.该频综尺寸为100×80×30mm³,相位噪声低于-86dBc/Hz(1kHz),捷变频时间小于40μs,杂波抑制优于-60dBc.     

一种L波段小型化高性能锁相频率源

利用锁相环技术,实现了一种小型化高性能L波段频率源方案。设计得到的频率源输出频率为1.8～2.1GHz,同时具备低功耗、低相噪、低杂散等特点,且其体积和重量分别仅为28mm×20mm×6.4mm和15g,完全满足航天导航应用的要求。     

Ku波段低相位噪声体效应管

体效应振荡器相位噪声主要决定于体效应管的噪声.文中介绍了Ku波段低相位噪声体效应管的设计与工艺实现,并制作出了与设计结果基本一致的器件.该器件在Ku波段高端输出功率大于150 mW,转换效率大于5%.将其安装于低相噪介质振荡器中,在保证一定的输出功率的情况下,相位噪声小于-98dBc/Hz(偏离载频为5 kHz时),-10dB谱线宽度小于200Hz.     

一种机载超宽带相控阵雷达T/R组件设计

针对机载有源相控阵雷达小型化、多功能、高功率的要求,研制了一款应用于C、X、Ku波段的双通道超宽带T/R砖块组件,外观尺寸为30.0 mm×70.0 mm×8.5 mm.组件在工作频带内可以实现6位移相、6位衰减,工作带宽达到12 GHz,发射输出功率≥ 37 dBm,接收增益达到22 dB.通过对电路中无源结构进行仿真,并利用得到的仿真结果和射频芯片实现链路仿真,解决了超宽带T/R组件端口驻波较差和接收增益平坦度差且难以预估的难题.最终制造的T/R组件具有超宽带、低噪声、高功率以及良好的幅相性能.     

5W ISM波段InGaP/GaAs HBT功率放大器MMIC

通过分析InGaP/GsAsHBT器件的热学和电学特点,结合HBT大功率放大器芯片在技术性能、稳定性、可靠性及尺寸等方面的要求,通过优化设计HBT功率器件单元和匹配电路,开发了一个大功率、高效率、小尺寸的ISM波段功率放大器单片集成电路。该三级放大器的各级器件单元的发射极面积分别为320μm2,1280μm2,5760μm2,芯片内部包括了输入、输出50Ω匹配电路,面积仅为1.9mm×2.1mm。放大器采用5V单电源供电,在2.4～2.5GHz频率范围内线性增益为27dB,2dB增益压缩点输出饱和功率达到37dBm,功率附加效率为46%。     

低相噪体效应二极管的研制

体效应振荡器相位噪声主要取决于体效应管的噪声.文中介绍了低相噪体效应管的设计与工艺实现,制作出了一种与设计基本一致的Ku波段低相噪体效应二极管.该器件在Ku波段高端输出功率大于1 50mW、转换效率大于5%.将其安装于低相噪介质振荡器中,在保证一定的输出功率的情况下,相位噪声小于-98dBc/Hz/5kHz,-10dB谱线宽度小于200Hz.     

一种结构紧凑性能优良的微波功率合成系统

为了满足大功率微波系统的需求,本文提出了一种复合式功率合成系统的设计方法。基于此方法,利用CST2019软件设计了一款16路Ku波段功率合成系统。该合成系统的尺寸为48 mm×214 mm×18 mm。测试结果显示从14.5 GHz到17.5 GHz范围内,其无源合成效率可达90%以上。该合成系统由矩形波导合成系统和波导同轴型合成系统构成,具有双层支路,结构紧凑,呈准平面,非常有利于散热装置的安装。     

Rotary traveling-wave oscillator design using 0.18 μm CMOS

A rotary traveling-wave oscillator (RTWO) targeted at 5.8 GHz band operation is designed and fabricated using standard 0.18 μm CMOS technology. Both simulation and measurement results are presented. The chip size including pads is 1.5 × 1.5 mm2. The measured output power at a frequency of 5.285 GHz is 6.68 dBm, with a phase noise of-102 dBc/Hz at 1 MHz offset from the carrier.