全集成绝缘体硅CMOS单刀十六掷天线开关设计

利用高衬底电阻率的180nm绝缘体硅(SOI)CMOS工艺设计了一种全集成的可用于手机和无线手持设备的多模多频单刀十六掷(SP16T)天线开关。由于衬底电阻率高达1kΩ·cm,且在器件选取和电路结构设计方面采用了多种技巧,实测结果显示,十六路开关分支的插损0~3GHz频段内均小于2dB,隔离度平均大于35dB,回波损耗小于-20dB,功率处理能力超过36dBm,完全满足设计要求。     

单刀多掷PIN天线转换开关

本文是关于微波单刀十六掷开关的总结报告,其中包括开关和波导—连接器的基本组成和工作原理以及开关和连接器的特性。单刀十六掷开关是波导型的组合件,由二十个单刀单掷开关和五个波导—同轴连接器组成,工作在X波段,正偏导通时,导通电流为65毫安,反偏关闭时关闭电压为负4.5伏。开关特性:最小隔离大于27dB,最大插损小于1.8dB,驻波比小于1.3,承受平均功率10瓦,带宽±50MHz,使用管子为同轴封装PIN二板管(国产的)。     

改进K型单刀四掷射频MEMS开关

针对射频器件小型化以及5G通信发展的需求,设计了一款射频微机电系统（RF-MEMS）单刀四掷开关。该开关由一个改进型K型功分器和六个单刀单掷开关级联构成,并基于硅基MEMS工艺进行制造。其中,改进型K型功分器由多个Y型功分器串并联构成。改进的开关各端口具有插入损耗小和隔离度高的特点。最终流片的测试结果显示：该单刀四掷MEMS开关的插入损耗优于2.8 dB,隔离度优于29 dB。     

基于45 nm SOI工艺的超宽带毫米波单刀双掷开关的设计北大核心CSCD

提出了基于GlobalFoundries 45nm SOI工艺的布局紧凑的宽带毫米波单刀双掷开关。设计包括了采用串并结构的全频段单刀双掷开关以及采用两级晶体管并联的Ka波段通带单刀双掷开关。设计中采用共面波导串联短截线,实现小尺寸的电感。此外,利用负体偏置技术提高了开关在毫米波波段的性能。设计的单刀双掷开关芯片核心面积为0.35mm×0.16mm。测量结果显示全频段单刀双掷开关在DC^94GHz的插入损耗小于4dB,隔离度大于24dB,而Ka波段通带单刀双掷开关在25~45GHz的插入损耗为2.5~3.2dB,隔离度大于19dB。     

一种紧凑型结构的PIN二极管单刀九掷开关

提出了一种紧凑型的PIN二极管微波开关电路设计。在并联型PIN二极管单刀双掷开关电路设计的基础上,提出了单刀九掷开关电路结构。工作频带宽度为800 MHz。该开关电路可承受连续功率为45 d Bm,电路实测结果为所有通路的插入损耗绝对值不大于1.6 d B,关断时的隔离度绝对值不小于53 d B,通路输入输出驻波比小于1.55,开关时间为450 ns。     

宽带pin二极管单刀双掷开关的设计与实现

采用两个pin二极管设计、仿真,制作了一个8～20 GHz并联结构的高功率容量的单刀双掷开关。首先通过采用一个新的电路结构,该电路结构除了传统的并联pin单刀双掷开关结构外,还有微带线匹配电路部分,克服了并联结构单刀双掷开关难以实现大的带宽的缺点。然后选择合适的二极管,根据其参数,建立开路、短路等效电路模型;利用Ansoft Designer软件对电路进行了仿真和优化。最后根据优化结果制作并测试了单刀双掷开关。该单刀双掷开关插入损耗在频率8～20 GHz内小于1.7 dB,在频率8～15 GHz内小于1.5 dB;开关隔离度在整个频带内大于21 dB;在14 GHz耐功率容量大于10 W(CW)。     

SOI射频开关测试结构特性参数分析

以0.2μm SOI RF工艺平台为基础,对射频开关测试结构基本特性参数进行分析研究。研究内容包括:a)栅极和衬底通过反向二极管连接;b)浮体器件;c)衬底通过大电阻接地(HR GND);d)衬底通过大电阻连接到栅极控制端(HR,Vsub=Vg)等四种结构。比较分析了其插入损耗、隔离度及谐波特性,并阐明产生差异的机制。研究结果可以为射频开关器件结构和电路设计做参考。     

8 kW高功率单刀四掷射频开关

介绍了pin二极管的工作原理,分析了大功率射频(RF)开关的主要参数及对应的设计方法,阐述了大功率射频开关设计过程中反向偏置电压的设计方法及安全性设计的考虑.运用ADS电路仿真软件对射频开关电路进行了仿真和优化,利用pin二极管的特性成功研制出了一款VHF波段8 kW高功率单刀四掷(SP4T)射频开关.研制出的SP4T开关控制电平为0～-1 000 V的差分信号,可承受峰值功率大于8 kW,平均功率大于1.5 kW,当脉宽为60 μs、占空比为25％时,插入损耗小于0.3dB,输入驻波比小于1.3∶1,开关隔离度大于55 dB,转换时间小于50 μs.     

X-波段MEMS单刀双掷开关的研究

利用X-波段MEMS单刀单掷膜开关和成熟的微带线技术设计了一种X-波段MEMS单刀双掷膜开关,其模拟结果为;阈值电压为19V左右,工作频率为8～12GHz,在中心频率（10GHz）处,导通开关的插入损耗为-0．2dB,截止开关的隔离度为-21dB,开关的回波损耗为-43dB。     

SOI和pHEMT双刀五掷开关对比设计与实现

采用0.32μm CMOS-SOI工艺和D-mode 0.5μm GaAs pHEMT工艺设计了同一款双刀五掷射频开关,CMOS-SOI开关的设计应用了负压偏置电路和堆叠管子技术实现,GaAs pHEMT版本采用直流电压悬浮技术和三栅管与前馈电容技术实现。在0.9 GHz和1.9 GHz时,SOI和pHEMT开关的插入损耗分别为0.41dB/0.65dB和0.27dB/0.52dB,隔离度分别为26.9dB/25.7dB和24.1dB/31.3dB。两个版本在输入功率为28dBm且频率为1.9GHz时,二次、三次谐波均小于-49dBm。     

一种新型RF MEMS 单刀双掷开关的设计与仿真

本文介绍了一种利用单驱动电压控制通路选择的新型RF MEMS单刀双掷开关,利用三维仿真软件Ansoft HFSS和ANSYS进行仿真和优化设计该开关的性能。仿真结果表明：驱动电压为22V,开关时间为22μs,在中心频率30GHz处,开关处于down状态下的插入损耗为0.42dB,回波损耗为43dB,隔离度为29dB;而当开关处于up状态的插入损耗为0.53dB,回波损耗为19dB,隔离度为28dB,该开关的性能仿真和优化设计达到理想情况。     

一种室内覆盖多频段天线的设计与仿真

为满足室内覆盖天线在无线通讯系统多个频段的要求,采用了背馈式非对称振子结构,利用添加多寄生贴片和调节片的方法,设计了一种带有寄生贴片的多频段定向天线。通过HFSS10.0软件仿真优化,该天线覆盖了800MHz～960MHz频段(最大增益在900MHz为5.43dB),1230MHz～2230MHz超宽频段(频带宽度为:57.8%,最大增益在1830MHz为10.2dB)和2350MHz～2520MHz频带(最大增益在2450MHz为10.8dB),满足了AMPS、GSM、DCS、PCS、UMTS和WLAN频段的要求,且具有稳定的方向性。     

一种超外差接收机的射频前端设计

介绍了超外差接收机的基本原理,并给出一种应用于6～18 GHz测频接收机射频前端的设计,通过分析其杂散来源介绍了射频前端的混频方案.     

一种多频带印刷单极子天线的设计

提出了一种小型化的用于WLAN/WiMax通信系统的多频带印刷单极子天线。通过改进双“G”形的振子结构,使天线能在2.4 GHz,3.5 GHz和5.5 GHz谐振,实现2.4/5.2/5.8 GHz WLAN 和3.5/5.5 GHz WiMax频带的覆盖。对加工后的天线模型测试表明,天线在工作频带内具有较宽的阻抗带宽和较好的辐射特性。因此,该天线可以应用在多频带无线通信系统中。     

一种高功率低谐波单刀三掷开关组合设计

基于PIN二极管开关工作原理,提出了一种双波段高功率低谐波单刀三掷开关组合的设计方法。开关组合集成电源变换、控制电路与两个单刀三掷开关,可实现对六个通道的控制。通过增加滤波电路的方式,使得每个通道具有低谐波特性。该开关组合在所设计的频率范围内,性能指标优良,VSWR小于1.3,低波段插入损耗小于0.4 dB,高波段插入损耗小于0.85 dB,承受功率均达到4 kW,10%占空比,具有良好的二次谐波及三次谐波特性。     

4·2GHz CMOS射频前端电路设计

设计并实现了一个工作在4.2 GHz的全集成CMOS射频前端电路,包括可实现单端输入到差分输出变换的低噪声放大器和电流注入型Gilbert有源双平衡混频器.电路采用SMIC 0.18 μm RF工艺.测试结果表明,在1.8 V电源电压下,电路的功率增益可达到26 dB,1 dB压缩点为-27 dBm,电路总功耗 (含Buffer) 为21 mA.     

链路复用的跳频收发机射频前端设计

针对便携式跳频电台,设计了一种收发链路复用的收发信机射频前端。该收发信机射频前端可以提高抗干扰能力,达到降低功耗、减小设备体积的目的。详细介绍了收发信机射频前端的设计链路和硬件电路实现,设计中收发链路均采用二次变频结构,输出和输入频率在110～512 MHz之间连续可变。最后,对射频前端进行性能测试,测试结果表明所设计的射频前端实现了低相噪、低杂散、带内波动小和高速跳频等指标。