基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT 单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE＞40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE〉40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

高性能六边形发射极InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

六边形发射极的自对准In Ga P/ Ga As异质结具有优异的直流和微波性能.采用发射极面积为2μm×10μm的异质结双极型晶体管,VCE偏移电压小于15 0 m V,膝点电压为0 .5 V(IC=16 m A) ,BVCEO大于9V,BVCBO大于14 V,特征频率高达92 GHz,最高振荡频率达到10 5 GHz.这些优异的性能预示着In Ga P/ Ga As HBT在超高速数字电路和微波功率放大领域具有广阔的应用前景     

高性能六边形发射极InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

六边形发射极的自对准InGaP/GaAs异质结具有优异的直流和微波性能.采用发射极面积为2μm×10μm的异质结双极型晶体管,VCE偏移电压小于150mV,膝点电压为0.5V(IC=16mA),BVCEO大于9V,BVCBO大于14V,特征频率高达92GHz,最高振荡频率达到105GHz.这些优异的性能预示着InGaP/GaAs HBT在超高速数字电路和微波功率放大领域具有广阔的应用前景.     

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%。     

一种新型结构的InGaP/GaAs负阻异质结晶体管

利用硅双基区晶体管（DUBAT）产生负阻的原理,针对HBT器件结构和MBE材料结构的特点,设计并研制出一种基区刻断结构的负阻型HBT (NDRHBT) . 经过特性和参数测试,证明此种NDRHBT具有显著的微分负阻效应,并发现负电流区负阻效应和光照可改变其I-V特性,器件模拟结果和测试结果基本一致.     

一种InGaP/GaAs HBT高速预分频器MMIC

采用Foundry提供的InGaP/GaAs HBT工艺设计了一种数字静态除2高速预分频器MMIC.流片测试结果与仿真结果基本吻合,最高工作频率高于仿真结果.设计过程在速度和功耗之间进行了折中,并且考虑了自谐振频率对电路的影响.测试结果显示:在5V电源电压下,该预分频器静态电流为60mA,最高工作频率达到15GHz,自谐振频率为19.79GHz.该MMIC可以直接应用到S-X波段射频微波系统中.     

新结构复合收集区InGaP/GaAs异质结双极晶体管结构设计及特性

利用电子运动速度过冲现象,设计出了一种新结构复合收集区In Ga P/Ga As异质结双极晶体管.这种结构不仅提高了器件的截止频率,而且降低了影响器件直流性能的补偿电压.所制备器件的截止频率达到77GHz,直流电流增益高达10 0 ,补偿电压低至70 m V .同时,把所制备器件的微波和直流特性与已发表的文献进行了比较,充分显示了这种结构的优越性.     

新结构复合收集区InGaP/GaAs异质结双极晶体管结构设计及特性

利用电子运动速度过冲现象,设计出了一种新结构复合收集区InGaP/GaAs异质结双极晶体管.这种结构不仅提高了器件的截止频率,而且降低了影响器件直流性能的补偿电压.所制备器件的截止频率达到77GHz,直流电流增益高达100,补偿电压低至70mV.同时,把所制备器件的微波和直流特性与已发表的文献进行了比较,充分显示了这种结构的优越性.     

E‐Band Wideband MMIC Receiver Using 0.1 µm GaAs pHEMT Process

In this paper, the implementations of a 0.1 µm gallium arsenide (GaAs) pseudomorphic high electron mobility transistor process for a low noise amplifier (LNA), a subharmonically pumped (SHP) mixer, and a single‐chip receiver for 70/80 GHz point‐to‐point communications are presented. To obtain high‐gain performance and good flatness for a 15 GHz (71 GHz to 86 GHz) wideband LNA, a five‐stage input/output port transmission line matching method is used. To decrease the package loss and cost, 2nd and 4th SHP mixers were designed. From the measured results, the five‐stage LNA shows a gain of 23 dB and a noise figure of 4.5 dB. The 2nd and 4th SHP mixers show conversion losses of 12 dB and 17 dB and input P1dB of –1.5 dBm to 1.5 dBm. Finally, a single‐chip receiver based on the 4th SHP mixer shows a gain of 6 dB, a noise figure of 6 dB, and an input P1dB of –21 dBm.     

一种新型结构的InGaP/GaAs负阻异质结晶体管

利用硅双基区晶体管(DUBAT)产生负阻的原理,针对HBT器件结构和MBE材料结构的特点,设计并研制出一种基区刻断结构的负阻型HBT(NDRHBT).经过特性和参数测试,证明此种NDRHBT具有显著的微分负阻效应,并发现负电流区负阻效应和光照可改变其I-V特性,器件模拟结果和测试结果基本一致.     

X波段单片低噪声放大器的设计

研究了微波PHEMT(假晶型高电子迁移率晶体管)的非线性模型提取技术和CAD设计优化技术,采用3级放大的拓扑结构,设计了输入、级间和输出匹配网络以及偏置电路和拓扑结构,在尽可能小的尺寸上实现了工作频率范围为9 GHz~11 GHz、增益大于33.9 dB、噪声小于0.75 dB、输入输出驻波比小于1.3、输入输出端口均匹配到50Ω标准阻抗的单片集成电路,具有小型化、低噪声、高增益、低成本、高可靠性的特点。     

低开启电压的InGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管

采用窄禁带宽度材料GaAsSb作为异质结晶体管的基区材料 ,成功研制出了能有效降低电路工作电压和功率损耗的低开启电压的NPNInGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管 (doubleheterojunctionbipolartransistor,DHBT) .器件性能如下 :BE结的正向开启电压 (turn onvoltage)仅为 0 73V ;当IB=1μA/step时 ,直流增益达到了 10 0 ,BVCEO=5～ 6V .通过对基区不同Sb含量器件的比较得到 ,器件的直流特性与基区Sb的含量有关.     

低开启电压的InGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管

采用窄禁带宽度材料GaAsSb作为异质结晶体管的基区材料,成功研制出了能有效降低电路工作电压和功率损耗的低开启电压的NPN InGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管(double heterojunction bipolar transistor,DHBT).器件性能如下:BE结的正向开启电压(turn-on voltage)仅为0.73V;当IB=1μA/step时,直流增益达到了100,BVCEO=5～6V.通过对基区不同Sb含量器件的比较得到,器件的直流特性与基区Sb的含量有关.     

C波段GaAs低噪声放大器单片电路设计

主要介绍了C波段低噪声单片放大器的设计方法和电路设计指标.电路设计基于ADS微波设计环境,采用GaAs工艺技术实现.通过电路设计与电路版图电磁验证相结合的方法,准确设计出了电路.本单片采用两级放大,电路工作频率范围为5～6 GHz,噪声系数小于1.2 Db,增益大于24 Db,输入输出驻波比小于1.5:1,增益平坦度△Gp≤±0.1 Db,1 Db压缩点P-1≥12dBm,直流电流小于50 Ma.电路最终测试结果与设计结果吻合.     

改善增益平坦度的新型InGaP/GaAs HBT功率放大器单片设计

介绍了一款应用于3GHz通信的基于改进增益平坦度的功率放大器设计,其由商用InGaP/GaAs异质结双极性晶体管(HBT)工艺制作.为了以简单方式改善增益平坦度,除了耦合旁路电容以及射频扼流圈外,在实际电路中没有加入额外部件.其测量线性增益为23dB,大信号增益平坦度为±0.25dB,非常贴近仿真和日标值.此两级功放400MHz带宽下的输出线性功率为31dBm,增益附加效率为44%.本电路通过良好的失真补偿电路和扼流圈模型的使用,成功地改善了增益平坦度.     

162GHz自对准InP/InGaAs异质结双极型晶体管

报道了发射极自对准的InP基异质结双极型晶体管.在集电极电流Ic=34.2mA的条件下,发射极面积为0.8μm×12μm的InP HBT截止频率fT为162GHz,最大振荡频率fmax为52GHz,最大直流增益为120,偏移电压为0.10V,击穿电压BVCEO达到3.8V(Ic=0.1μA).这种器件非常适合在高速低功耗方面的应用,例如OEIC接收机以及模拟数字转换器.     

A 162GHz Self-Aligned InP/InGaAs Heterojunction Bipolar Transistor

报道了发射极自对准的InP基异质结双极型晶体管.在集电极电流Ic=34.2mA的条件下,发射极面积为0.8μm×12μm的InP HBT截止频率fT为162GHz,最大振荡频率fmax为52GHz,最大直流增益为120,偏移电压为0.10V,击穿电压BVCEO达到3.8V(Ic=0.1μA).这种器件非常适合在高速低功耗方面的应用,例如OEIC接收机以及模拟数字转换器.     

一种Ku波段宽调谐范围高输出功率的InGaP/GaAs HBT VCO

本文介绍了一种采用InGaP/GaAs HBT工艺实现的全集成应用于Ku波段的压控振荡器(VCO)。该VCO采用Colpitts结构,以达到宽调谐范围,并且该VCO取得了较高的输出射频功率。测试结果表明：该VCO的振荡频率为12.82 GHz～14.97 GHz,调谐范围为15.47%,输出射频功率为0.31 dBm～6.46 dBm,在载频13.9 GHz处相位噪声为-94.9 dBc/Hz@1 MHz。在5 V单电源直流偏置下该VCO的功耗为52.75 mW,其芯片尺寸为0.81 mm×0.78 mm。最后,本文对VCO的品质因数FOM指标进行了讨论。     

面向5GHz无线应用的单片InGaP/GaAs HBT压控振荡器

介绍了一种由商用InGaP/GaAs异质结双极晶体管工艺制成、基于负阻原理的单片压控振荡器,此电路定位于5GHz频段下的无线应用.在实际使用中,除了旁路和去耦电容外,无需外接其他外部元件.测试得到的输出频率范围超过300MHz,为4.17～4.56GHz,与仿真结果非常吻合;相位噪声为-112dBc/Hz@1MHz;在3.3V电源电压下,其核心部分的直流功耗为15.5mW,输出功率为0～2dBm.为了与其他振荡器比较,还通过计算得到了相位噪声优值,约为-173.2dBc/Hz.同时,还讨论了负阻振荡器的原理和设计方法.