Ka频段分谐波混频技术的研究

介绍Ka频段分谐波混频技术,详细描述基于反向并联二极管对式的混频电路,从理论上进行阐述,并应用到Ka频段发射机的变频单元。该变频单元采用二次谐波混频技术,将S频段上变频至Ka频段,本振频率降低了一半;同时完成分谐波混频芯片匹配电路的设计和测试。     

330 GHz单片集成分谐波混频器

根据反向并联二极管的外围结构和材料构成,以四端口S参数包的形式建立了二极管结外围无源结构的三维电磁模型,与非线性仿真软件中的肖特基结模型结合起来建立太赫兹二极管对的完整模型,这样的处理方法提高了计算机仿真的准确性。分谐波混频电路制作在12m厚度的砷化镓基片上,单片电路悬置安装在本振和射频中间剖开的减高波导腔体内。在本振5 mW功率注入时混频单片在330 GHz的频带范围内最小插损为10 dB。因为单片集成电路以四个梁式引线与波导外壁柔性连接,一端固定在波导壁上,混频单片电路能够释放腔体随温度变化而产生的机械应力。     

GaAs混频二极管的设计和制作

GaAs混频二极管是制作混频器的关键器件,从GaAs混频二极管的工作原理出发简述了其参数设计和典型制作工艺.介绍了GaAs混频二极管的主要性能:击穿电压VBR≥4 V,零偏压结电容0.1～0.15 pF,串联电阻Rs≤3Ω,整机噪声系数NF≤5.3 dB.并给出了在8～18 GHz混频器中的使用结果.     

硅UHF混频二极管的设计与研制

硅UHF混频二极管用于全频道电视机.本文分析了UHF混频二极管的势垒高度、变频损耗和抗烧毁能量等主要参数,概述了制造技术.最后,给出研究和使用结果,并与日本同类产品作了比较.     

8毫米硅肖特基势垒二极管

一、引言 肖特基势垒二极管自六十年代初问世以来,随着半导体材料和器件工艺的发展,性能有很大提高,在微波混频和检波器中得到广泛应用。混频二极管目前正向低噪声、宽频带和毫米波方向发展。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以总是用n型半导体材料来制作混频或检波二极管。n型GaAs材料的电子迁移率比硅高得多,所以它适宜于制作毫米波器件,可以获得较高的截止频率和较低的噪声系数。但是,砷化镓材料和器件工艺以及可靠性方面均不如硅器件成熟。所以,目前仍有不少毫米波肖特基势垒混频二极管产品是用硅材料制作的。与砷化镓相比,金属—硅势垒的势垒高度较低,通常不需要加偏压或加大本振功率。所以,采用硅材料对于使用来讲也是有利的。     

微波集成双平衡混频器

微波双平衡混频器可广泛用于通信系统、微波中继站,频谱分析仪以及电子对抗设备等微波系统中,合理的使用双平衡混频器,可使系统有最小的信号畸变和高度的抗干扰能力。微波双平衡混频器的原理电路如图1所示,其中由电特性相同的四只二极管D_1、D_2、D_3、D_4组成二极管桥,而本振电压和信号电压分别通过平衡—非平衡变换器T_1、T_2(在微带电路中又称为微带巴伦)加到二极管桥上,因此在这样的电路中,本振电压轮流每隔半周使二只二极管导通,同时与加在二极管上的信号电压混频,而每只二极管混频后的中频输出在中频端口迭加。     

毫米波谐波混频器扩频技术

文章主要介绍了3mm谐波混频器的设计方法并用于毫米波扩频,对毫米波宽带匹配技术、宽带滤波桥路技术、毫米波电路加工及微组装工艺也作了阐述。毫米波谐波混频器采用波导和带状线混合结构,混频二极管采用梁式引线二极管对,滤波电路采用带状线结构的高低通滤波器。毫米波信号与本振信号的18次谐波混频,输出一个中频信号,通过与安捷仑的8563EC、8566等频谱议的配合使用,达到频谱仪的扩频,也可用于网络分析仪、频率综合器、频率计等仪器的扩频。     

Kα频段平面集成窄带混频器

用国产梁式引线混频二极管,设计了平面集成混频器。经测试,在31～37GHz频率范围内混频器的交频损耗为8.6±1.4dB,本振-射频隔离度大于19dB。     

3mm梁式引线混频管的设计与研制

依据毫米波梁式引线混频二极管等效电路，优化设计了3mmGaAs梁式引线混频管的几何参数，确定了关系到器件性能的GaAs多层外延材料的最佳浓度、厚度等材料参数，近似采用了触须式二极管概念的一些优点和技术，以降低器件的串联电阻和寄生电容，研制出的3mm梁式引线混频管在89．5GHz时，双边带噪声系数6．1dB，并且在12．5、8、5、4mm波段取得令人满意的结果。     

基于肖特基二极管的四次谐波混频器

针对冰云探测设备的预研,详细介绍了一款基于肖特基二极管的低变频损耗670 GHz四次谐波混频器.为了提升混频效率,采用两级紧凑微带共振单元（CMRC）本振低通滤波器来抑制射频信号、本振三次谐波及二次谐波混频产物.由于本振频率仅为射频频率的四分之一,大大降低了本振链路的复杂度和成本.测试结果表明,在640~700 GHz频带内单边带变频损耗为16.7~22.1 dB,在665 GHz最优单边带变频损耗为16.8 dB.     

An on-chip temperature sensor by utilizing a MOS tunneling diode

A simple metal-oxide-semiconductor (MOS) tunneling diode was demonstrated for application to an integrated temperature sensor. The MOS diode equipped with a 21-Å oxide was biased inversely at 1.8 V to monitor its substrate temperature through gate current. The gate current increased more than 700 times when the diode was heated from 20 to 110°C. An exponential fitting curve correlated the gate current and the substrate temperature. Moreover, characteristics of the diode were analyzed though C-V and I_{1.8 V}-n_i curves. The good temperature response of the MOS tunneling diode might be useful in self-diagnosis or self-protection IC applications     

Parametric amplifier with thermoelectric refrigeration

The noise figure of a variable-capacitance parametric amplifier can be greatly improved by refrigerating the diode. A thermoelectric refrigerator can be used for this purpose without losing the advantage of system simplicity. A two-stage thermoelectric refrigerator has been built into a 6-Gc parametric amplifier. With no load this refrigerator has produced a temperature difference of 101°C below room temperature. In the amplifier it cooled the diode to 213°K. The effective noise temperature of the amplifier was reduced from 170°K when the GaAs diode was at room temperature to 108°K when the diode was cooled to 213°K. The design, construction and characteristics of the amplifier and the thermoelectric refrigerator are described.     

微波pin二极管电阻与温度的关系

研究了四种pin二极管电阻的温度特性.结果表明二极管结面积的大小,也就是二极管结电容的大小,影响着二极管的表面复合和二极管的载流子寿命,决定了二极管的温度性能.器件的钝化方式和几何结构对二极管电阻的温度性能影响不大.结电容为0.1～1.0 pF的微波二极管,具有正的温度系数,约为线性关系,结电容越大,电阻随温度变化越大.研究结果可以用来预测pin二极管开关和衰减器的温度性能,进一步可以应用于电路温度补偿设计.     

Hydrogen sensing characteristics of Pd-SiC schottky diode operating at high temperature

A Pd-SiC Schottky diode for detection of hydrogen gas operating at high temperature was fabricated. Hydrogen-sensing behaviors of Pd-SiC Schottky diode have been analyzed as a function of hydrogen concentration and temperature by current-voltage (I-V) and ΔI-t methods under steady-state and transient conditions. The effect of hydrogen adsorption on the barrier height was investigated. Analysis of the steady-state kinetics using I-V method confirmed that the atomistic hydrogen adsorption process is responsible for the barrier height change in the diode.     

基于Matlab对Spice二极管特性受温度影响的研究

为了对Spice程序下的二极管模型的伏安特性和等效电容受温度变化的影响进行研究,在此以软件Matlab的仿真环境为基础,Spice二极管物理模型D1N4002为研究对象,在仿真软件Matlab中编写程序代码,建立了二极管模型D1N4002的伏安特性和等效电容的函数模型,绘制出不同温度下二极管伏安特性和等效电容的曲线,并结合仿真曲线对由温度变化产生的影响进行分析,得出了温度对二板管模型在反向击穿和正向导通状态下的伏安特性及等效电容有明显的影响这一结论。该研究方法以一个新颖的视角,运用Matlab构造特性函数,以温度为变量,研究了Spice二极管模型的特性,同时也为其他更加复杂的半导体器件特性的研究打下了基础。     

退火对Pt/TiO2肖特基二极管结构及电学性能的影响

以硅为衬底,采用射频磁控溅射技术制备了TiO2薄膜,利用扫描电子显微镜及拉曼光谱对退火前后的TiO2进行表征与结构分析.结果表明,退火后的TiO2具有良好的结晶特性,且呈锐钛矿结构.在此薄膜工艺条件下,以TiO2为半导体层在玻璃基底上制备了Al/TiO2/Pt肖特基二极管,并在153～433 K温度范围内对其进行了I-V测试,得到以下结果:在整个温度范围内,A1/TiO2/Pt肖特基二极管均表现出良好的整流特性;其理想因子随温度升高而降低,势垒高度随温度升高而升高;在433 K下,理想因子为1.31,势垒高度为0.73,表明此肖特基二极管已接近理想的肖特基二极管.     

半导体激光器的高精度温控仪

温度对半导体激光器的特性有很大的影响.在要求半导体激光器输出波长稳定的情况下,必须对其温度进行高精度的控制。本文利用高信噪比的运算放大器和普通的负温度系数温度传感器及半导体致冷器做控温元件,研制了一种用于半导体激光器温度控制的高精度温控仪,控制精度可达±0.05℃.     

激光二极管热特性测试

测试出C-mount封装,额定功率为2W,峰值波长为808nm的激光二极管（LD）在不同温度下的PIV曲线、光谱曲线、远场特性曲线,分析激光二极管的热特性及激光二极管各项参数随温度的变化规律,并分析原因。通过分析计算出波长温度系数k,并结合频率红移法计算出该激光二极管的热阻Rth值。结果证明Rth随温度变化而变化。     

Thermoreflectance calibration procedure on a laser diode: application to catastrophic optical facet damage analysis

In this letter, we present a thermoreflectance setup specially designed for the study of the temperature variations of the output facet of a laser diode. Indeed, the temperature of the laser diode is controlled by a Peltier element and the device under test is used as a temperature sensor. We propose a calibration procedure based on electrical measurements combined with optical ones; it leads to the determination of thermoreflectance coefficients and then to absolute temperature variations on a running laser diode. We can hence ensure a proper running of the diode and avoid its catastrophic optical facet damage.     

大功率肖特基SiC二极管热特性研究

基于小电流下肖特基结正向压降的温度特性,建立了温升测量系统。利用该系统对肖特基SiC二极管的瞬态温升进行了测量,结果显示瞬态温升曲线呈阶梯状变化。利用结构函数的方法对瞬态温升曲线进行处理,分析了肖特基SiC二极管在热流传输路径上的热阻构成。研究了三引脚封装的肖特基SiC二极管在相同大功率的条件下,两正极引脚单独使用和并联使用时的热阻特性,结果显示,在两正极引脚并联使用时,其热阻比单独作用时减少一半,这表明三引脚封装的肖特基SiC二极管的两个正极是并联的,并共用一个负极和散热片。