6～18GHz宽带正交混频器

介绍了一种6～18GHz小型化正交混频器。该正交混频器在所要求的频率范围内达到以下性能指标：变频损耗优于10dB,典型值8dB;镜像抑制度优于18dB,典型值25dB;LO到RF、RF到IF的隔离优于25dB,LO到IF的隔离优于20dB,典型值均为30dB。同时,测试结果表明该混频器具有良好的可靠性和一致性。     

7GHz频段单栅GaAs场效应管微波混频器

本文介绍了单栅G_aA_s MESFET微波混频器的工作原理和设计方法,给出了实际电路和测试结果.在6.7～7.2GHz频带内获得3.8±0.4dB转换增益,单边带噪声系数为7.2±0.3dB.     

8GHz镜像抑制混频器的研究与设计

本文阐述了镜像抑制混频器的工作原理，探讨了影响镜像抑制混频器主要特性的因素，以提高镜像抑制的突破点，使用ＥＥＳＯＰ辅助设计了８ＧＨｚ镜像抑制混频器的三分支３ｄＢ耦合器和同相功分器。     

120 GHz GaAs MMIC双平衡式基尔伯特混频器

作为低频段混频电路中的典型拓扑结构,基尔伯特单元在毫米波、太赫兹领域的应用较少,在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体单片微波集成电路(MMIC)设计中,超过100 GHz的基尔伯特混频器很少有文献报导。基于70 nm GaAs mHEMT工艺,设计了一款120 GHz的双平衡式基尔伯特混频器,同时对该混频器版图结构进行优化改进,提升了混频器中频差分输出端口间的平衡度。仿真结果显示该混频器在本振输入0 dBm功率时,在100~135 GHz频率范围内有(-7.6±1.5) dB的变频损耗,射频输入1 dB压缩点为0 dBm@120 GHz,中频输出带宽大于10 GHz,差分输出信号间的功率失配<1 dB,相位失配<4°。该芯片直流功耗为90 mW,面积为1.5 mm×1.5 mm。     

12GHz GaAs单片混频器

分析研究了一种新型１２ＧＨｚＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ单片混频器，这种混频器采用级联ＦＥＴ作为混频元件。射频（ＲＦ）和本振（ＬＯ）信号分别通过各自的匹配网络进入混频电路，在中频输出端用中频缓冲放大器代替通常的中频匹配电路。电路在厚０．２ｍｍ，面积１．５ｍｍ×１．２ｍｍ的ＧａＡｓ基片上实现。设计的ＭＭＩＣ混频器在本振１１ＧＨｚ，射频１１．７～１２．２ＧＨＺ频率范围内的最大变频增益１．８ｄＢ。这一结果使进一步研究单片微波接收机成为可能。     

通过微波混频器实现频率转换

正下变频和上变频功能在大多数高频接收机和发射机中经常是以常常被忽略的元件-射频/微波混频器的方式实现的。在过去20多年中,混频器的外观发生了很大的变化,如今的封装类型种类也非常繁多。不过,它们的主要功能没有改变:即将一个信号(通常通过调制携带有某种信息)的频率转换成(比原始频     

Hittite最新推出GaAs MMIC I/Q下变频器系列

全球知名的射频微波MMIC厂商Hittite公司日前推出3款新型的I/Q下变频器,适用于雷达、卫星通信、点对点通信、点对多点通信应用,支持频率从9GHz到24 GHz。其中,HMC869LC5和HMC908LC5内置一个低噪放,以及一个镜频抑制混频器,该混频器由缓冲放大器驱动。HMC869LC5的工作频率为12～16 GHz,     

6～18 GHz GaAs射频前端多功能MMIC

基于GaAs单片微波集成电路(MMIC)工艺设计并制备了一款宽带射频前端多功能电路芯片,其包含功率放大器、限幅低噪声放大器(LNA)和收发开关.功率放大器采用平衡式结构同时选择合适的匹配网络实现宽带匹配;限幅器第一级采用功分结构提高耐功率能力;LNA前三级采用电流复用拓扑结构实现低功耗,最后一级采用自偏置结构增加动态范围;天线端的开关具有较高的功率容量,保证信号经过开关后不会压缩而导致发射支路输出功率不足.测试结果显示,电路在6～ 18 GHz频带内,接收支路噪声系数典型值为3.7 dB,增益约为27 dB,1 dB压缩点输出功率典型值大于7 dBm,功耗约为140 mW,能耐受1W的连续波输入功率;发射支路饱和输出功率大于30 dBm,功率附加效率典型值为26％.     

一款GaAs PHEMT超宽带无源双平衡混频器MMIC

混频器是微波系统关键部件之一.微波通信系统的宽带化和小型化发展趋势对混频器性能提出更高要求.基于GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款超宽带无源双平衡混频器单片微波集成电路(MMIC).该混频器采用环形肖特基二极管结构和两个新颖的螺旋式平行耦合微带线巴伦结构,大大提高了混频器工作带宽,减小了芯片尺寸,提高了本振(LO)到射频(RF)端口的隔离度.在片探针测试结果显示该芯片在上、下变频模式下RF和LO工作频率均为2～ 22 GHz,中频工作频率为0～4 GHz,变频损耗≤11.5 dB,LO到RF端口隔离度≥37 dB,LO输入功率为15 dBm.芯片尺寸为1.7 mm×1.0 mm.     

4～8GHz GaAs HBT单片双平衡混频器

介绍了一种基于 GaAs HBT 的双平衡混频器.该混频器将射频、本振有源Balun集成其中,在RF和LO输入端分别采用不同的LC网络实现宽带的阻抗匹配.跨导级和开关单元之间采用交流耦合,并通过带宽扩展技术实现频带内的增益平坦.测量结果显示,该混频器匹配良好,射频端口S11在3～10 GHz频带内小于-10 dB.在固定中频200 MHz 情况下测试,在4～8 GHz射频频带内,平均增益10 dB,波动小于1 dB,中频输出端口对射频信号的隔离度优于25 dB,对本振信号的隔离度优于28 dB;本振-射频端口隔离度优于32 dB.在3.3 V直流电压下测得的功耗为66 mW.     

宽带镜频抑制混频器设计及实现

雷达和通信接收系统中,采用镜频抑制混频器能够有效抑制镜像频率,提高系统的抗干扰能力.在介绍镜像干扰原理的基础上,给出了一种镜频抑制混频器的框图,该结构既能在接收机中作为镜频抑制混频器,还能在发射机中作为单边带调制器.设计制作了一个S频段镜频抑制混频器,测试结果显示在S频段内镜频抑制度大于20 dB,单边带抑制度大于20 dB,很好地抑制了镜像频率以及边带.     

6～27 GHz GaAs宽带功率放大器MMIC

基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺研制了一款6～27 GHz宽带功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用预匹配电路降低带内低频段的增益,将宽带电路设计简化为窄带电路设计。采用滤波器匹配网络,将GaAs PHEMT的栅极等效电容和漏极等效电容加入匹配电路中,缩小了宽带功率放大器MMIC的尺寸。在片测试结果表明,该放大器MMIC在6～27 GHz内,增益大于23 dB,增益平坦度约为±0.8 dB,饱和输出功率大于20.9 dBm。放大器MMIC的工作电压为4 V,电流为125 mA,芯片尺寸为1.69 mm×0.96 mm。该宽带功率放大器MMIC有利于降低宽带系统的复杂度和成本。     

DC～70GHz GaAs超宽带放大器MMIC

基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺研制了一款DC～70 GHz超宽带放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用6级共源共栅结构,拓展了超宽带放大器MMIC的带宽,提高了其增益。在共源共栅PHEMT之间引入一条调谐微带线作为调谐电感,改善了超宽带放大器MMIC的增益平坦度。在片测试结果表明,该放大器MMIC在DC～70 GHz内,小信号增益大于8.3 dB,增益平坦度典型值为±1 dB,饱和输出功率大于13 dBm。在50 GHz以下噪声系数小于5 dB,在70 GHz的噪声系数为8.5 dB。该放大器MMIC的工作电压为8 V,电流为70 mA,包含射频压点与直流压点的芯片尺寸为1.39 mm×1.11 mm。     

9～15 GHz GaAs MMIC宽带高效率功率放大器

基于0.15μm栅长GaAs E-PHEMT工艺,设计了一款可应用于X波段和Ku波段的宽带高效率功率放大器.针对二次谐波会明显降低功率放大器效率的问题,采用四分之一波长微带线组成输出端偏置网络,将二次谐波短接到地,有效地提高了功率附加效率;通过分析匹配网络级数对宽带匹配的影响,输出匹配电路采用电容微带线组成的两级电抗网...     

X波段微波低噪声混合集成接收前端

介绍了低噪声GaAsFET用作单脉冲跟踪雷达前端放大时的持点、系统构成以及低噪声放大器和镜像抑制混频器的设计方法和制作。测试结果性能满意，在近1GHZ频率范围内系统总噪声系数小于2．5dB，放大器增益大于20dB，混频器镜像抑制度大于20dB，三路放大器之间幅度不平衡小于0．8dB，相位不平衡小于7°。该混合集成微波前端已成功地用于某型火控雷达，对海面上低空小目标进行跟踪。     

5～13 GHz GaAs限幅低噪声放大器MMIC

基于0.15 μm GaAs pin二极管和GaAs PHEMT工艺,设计并实现了一款5～13 GHz限幅低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC).该MMIC中限幅器采用三级反向并联二极管结构,优化了插入损耗和耐功率性能;LNA采用两级级联设计,利用负反馈和源电感匹配,在宽带下实现平坦的增益和较小的噪声;限幅器和LNA进行一体化设计,实现了宽带耐功率和低噪声目标.测试结果表明,在5～13GHz内,该MMIC的小信号增益大于20 dB,噪声系数小于1.8 dB,耐功率大于46 dBm(2 ms脉宽,30％占空比),总功耗小于190 mW,芯片尺寸为3.3 mm×1.2 mm.限幅LNA MMIC芯片的尺寸较小,降低了组件成本,同时降低了组件装配难度,提高通道之间的一致性.     

2～18 GHz GaAs超宽带低噪声放大器MMIC

基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并制备了一款2～18 GHz的超宽带低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。该款放大器具有两级共源共栅级联结构,通过负反馈实现了超宽带内的增益平坦设计。在共栅晶体管的栅极增加接地电容,提高了放大器的高频输出阻抗,进而拓宽了带宽,提高了高频增益,并降低了噪声。在片测试结果表明,在5 V单电源电压下,在2～18 GHz内该低噪声放大器小信号增益约为26.5 dB,增益平坦度小于±1 dB,1 dB压缩点输出功率大于13.5 dBm,噪声系数小于1.5 dB,输入、输出回波损耗均小于-10 dB,工作电流为100 mA,芯片面积为2 mm×1 mm。该超宽带低噪声放大器可应用于雷达接收机系统中,有利于接收机带宽、噪声系数和体积等的优化。     

6～18GHz GaAs PHEMT 5位MMIC数字移相器

采用GaAs PHEMT工艺研制开发了一款6～18 GHz五位MMIC数字移相器。通过建立精确的器件模型、选择合理的单位拓扑以及设计优化原理图和版图,并在优化过程中采用性能冗余优化策略,保证了产品各项性能优异和高成品率。测试的电性能典型值表明,在工作频率范围内,11.25°/22.5°移相位的相移误差<2.5°,45°/90°/180°移相位的相移误差<5°,相移均方根误差<4.5°,插入损耗保持在7dB～10.5dB的范围内,32种相移态输入端与输出端的驻波比均小于1.7,最终芯片面积仅为3.555mm×4.055mm×0.1mm,可广泛用于相控阵雷达与电子对抗等系统。     

DC～40 GHz反射型GaAs MMIC SPST开关

介绍了基于GaAs PHEMT工艺设计的一款宽带反射型MMIC SPST开关的相关技术,基于成熟的微波单片集成电路设计平台开展了宽带SPST开关设计.工作频率范围为DC～40 GHz,插入损耗≤0.8 dB,隔离度≥25 dB,驻波比≤1.4:1.同时,对电路的通孔特性进行了分析,对电路设计流程进行了阐述.要获得期望带宽的开关,如何选择控制器件的通孔连接方式,以及通孔数量对插入损耗等性能的影响.最终,具有小尺寸和优异微波性能的GaAs微波单片集成单刀单掷开关电路成功开发.     

基于GaAs PHEMT工艺的60~90GHz功率放大器MMIC

研制了一款60~90 GHz功率放大器单片微波集成电路(MMIC),该MMIC采用平衡式放大结构,在较宽的频带内获得了平坦的增益、较高的输出功率及良好的输入输出驻波比(VSWR)。采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)标准工艺进行了流片,在片测试结果表明,在栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,功率放大器MMIC的小信号增益大于13 dB,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,功率放大器的小信号增益均大于15 dB。载体测试结果表明,栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,该功率放大器MMIC饱和输出功率大于17.5 dBm,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,其饱和输出功率可达到20 dBm。该功率放大器MMIC尺寸为5.25 mm×2.10 mm。