4千兆赫1.5分贝低噪声砷化镓场效应晶体管

砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管期待作为几千兆赫以上具有优良性能的微波放大器件,一些单位都在积极开展研究。然而目前只有少数的硅双极晶体管在6千兆赫以上实现了比较优良的性能,已有几家市售产品,然而考虑到将来砷化镓场效应晶体管大有希望,可能取而代之。另外,使用砷化镓场效应晶体管的各种微波仪器的研究也极其活跃起来,预计不久将来,使用砷化镓场效应晶体管的 X 波段低噪声放大器将实用化,它必将取代过去所用的低噪声行波放大器(TWT)。     

采用砷化镓场效应晶体管的18千兆赫前置放大器

引言砷化镓金属半导体场效应晶体管(MESFET)比双极晶体管噪声低,增益高,适用于高至20千兆赫左右频率下的低噪声前置放大器。金属半导体场效应晶体管的特性金属半导体场效应晶体管由高阻衬底上的薄导电层构成。N 型导电层包括源和漏两个欧姆接触以及栅的整流接触。图1示出的砷化镓金属半导体场效应晶体管中,1×200微米的栅     

微波晶体管的进展

这里主要介绍三端的微波半导体器件。三端微波器件可分为双极晶体管和场效应晶体管两大类。在微波频率范围内,这两类器件都可用于微波低噪声放大和微波功率源。微波双极晶体管已有较长的发展史,早已得到普遍应用,但到目前为止,只能用于C波段以下,而场效应晶体管在C到Ku波段还保持良好的微波性能。从电路应用来说,一般用双极晶体管较为简单,在放大器中容易作到宽带匹配,而用场效     

S波段固态功放的研究

本文比较了微波S波段固态放大器的两种类型,即硅(Si)双极型晶体管放大器(以下简称晶放)和砷化镓场效应晶体管(GaAs FET)放大器(以下简称场放)的优缺点。指出在L波段及更低波段的功率放大器多采用晶放,在C波段及更高波段的功放采用场放。而在S波段两种型式功放均有所见。最后给出国产双极型晶体管和国产GaAs FET的S波段功放的应用实例。     

国外微波晶体管概况

微波晶体管可分为双极晶体管和场效应晶体管两大类。在微波频率范围内,这些器件主要应用于微波低噪声放大器和微波功率源。双极晶体管已有较长的发展历史,现已进入成熟阶段,但到目前为止,一般限于C波段以下应用,而场效应晶体管在C—Ku波段仍表现出良好的微波性能。从应用来说,一般使用双极晶体管电路较为简单。在放大器中容易作到宽带匹配,而使用场效应管则较为复杂。因此,在近期内,在C波段以下的应用中,双极晶体管仍占主导地位。在C波段以上,双极晶体管的性能还有待进一步改进。而场效应管在C～Ku波段将占主要地位。     

场效应晶体管和双极晶体管热特性的差异

砷化镓场效应晶体管(GdAs FET)具有与硅双极晶体管不同的热性能。砷化镓的热导率比硅低些,因此需要对场效应晶体管结构的热分析作不同的研究。     

X波段大功率砷化镓场效应晶体管及其特性

最近,硅双极型晶体管在4千兆赫下输出功率可达5瓦。当前,由富士通研究所研制成功的,1974年在IEDM上发表过的大功率GaAsF-ET达到了8千兆赫下输出1.6瓦,10千兆赫下输出0.7瓦。这是最先突破X波段1瓦的三端固体器件。 1970年以后,小信号低噪声放大用GaAsFET获得了发展。以此为前提,人们想,用GaAs能不能制作大功率FET,成了1972年IMS(国际微波技术会议)上讨论的议题。但是,由于GaAs的热导率小,加上制造方法不成熟,真心实意要搞的人是极少的。那时,富士通已生产2千兆赫5瓦的硅双极型高频大功率晶体管(网状发射极),因而对硅双极管、硅场效应管、砷化镓双极管、砷化镓场效应晶体管、固体行波器件等     

场效应晶体管微波参数测量

本文介绍了用作图法测量场效应晶体管的噪声参数,用网络分析仪测量散射参数(s参数)的方法。给出了国产WC50型低噪声砷化镓场效应晶体管在C波段的噪声参数及在C、S波段的s参数。用测出的s参数设计的C波段场效应晶体管放大器获得了初步良好的结果。     

高脉冲功率的S波段砷化镓场效应放大器组件

引言在相控阵雷达中需要使用固态功率放大器。在现有的雷达系统(如TPS-59和“铺路爪”)中,硅双极晶体管的使用频率高达1.5千兆赫。但在S波段(2～4千兆赫)中,适用于许多雷达的、且具有良好性能的固态器件还没研制出来。因此目前正在研制这种硅双极功率晶体管,不过在研制中碰到了许多问题:器件的材料和几何形状都要求很严格,而且加工过程又很复杂。此外,现有的器件的输出功率虽然相当好,但因增益低,需要多级放大,这样既增加了硅双极晶体管放大器的尺寸、重量和成本,又降低了总效率。砷化镓场效应晶体管,有着不太复杂的立式几何形状和潜在的高增益及效率,完全可代替硅双极晶体管。在参考文献中,介绍一种高功率连续波砷化镓场效应(CW GaAs FET)     

砷化镓场效应放大模块的浪涌电压防护

MHW9187等使用砷化镓技术制作的CATV放大器模块,由于采用了摩托高电子迁移率场效应晶体管技术,与业界惯用的硅双极技术和其它混和砷化镓技术相比,在高输出电平和低非线性失真的性能上.有着独特的优越性。为降     

两种新的混合型微波放大器

最近,外刊上报导了两种新的混合型微波放大器,现将有关这方面的报导,加以综合介绍如下: 1.混合型场效应——双极晶体管放大器这种放大器兼有场效应晶体管低噪声和双极晶体管高增益的优点。通常放大器由几级构成,第一级用砷化镓微波场效应晶体管放大器,作为前置放大器,获得最低的噪声系数。而其余几级用双极晶体管放大器,在最佳的匹配条件下,获得足够高的增益。比如,由飞歌—福特公司设计的一个混合型放大器就是采用这种技术,其工作在3.7～4.2     

射频功率晶体管及其脉冲应用

射频功率晶体管有三种主要品种:硅场效应晶体管(FET),硅双极晶体管(BT)以及砷化镓场效应晶体管(GaAsMESFET)。本文介绍了这三种功率晶体管的国外发展水平和一些应用特点,另外着重对功率晶体管的脉冲应用作了讨论,介绍了国外的一些应用实例。     

如何给砷化镓场效应晶体管偏置以获得最佳性能

经过过去二到三年的发展,砷化镓微波场效应晶体管已从实验室阶段进入到实用化阶段。目前正在用作C波段和X波段低噪声放大器,振荡器方面的应用正在研究。由于砷化镓场效应晶体管是较为新型的器件,许多使用者对其性能和功用可能还不太熟悉。为了选择放大器或振荡器的工作点,有必要了解器件的特性;要确定偏置的变化对S参数和噪声系数的影响,则这种了解更为重要。例如。随着漏电流的变化,由S参数计算出来的增益在相当宽的范围内保持一峰值,这说明最佳增益并不需要临界偏     

C波段低噪声场效应晶体管放大器

本文介绍C波段低噪声场效应晶体管放大器的初步研制结果。采用国产CX-50型砷化镓场效应晶体管。通过对晶体管S参数和噪声参数的测试进行电路设计。制成两级级联放大器作为接收机低噪声前端,实现了5公分频段的指标是:(包括前置限幅器、隔离器和后置接收机噪声在内的)系统噪声系数4.0分贝,放大器增益14分贝。文中并简介放大器承受射频脉冲功率的实验情况,以及与雷达使用有关的若干指标的初步测试结果。     

廿年回顾——机电部十三所研制GaAs MES FET和GaAs IC概况

1 引言 微波小功率低噪声晶体管和微波功率晶体管是机电部十三所传统的研究领域之一。作为主要的三端微波半导体器件之一的硅微波器件在六十年代末期低噪声器件已趋成熟,器件性能已经接近理论设计的物理极限。1966年,美国的米德提出砷化镓金属半导体场效应晶体管,或称砷化镓场效应管(简称GaAsMES FET)。砷化镓材料在迁移率等方面的性能比硅材料优越得多,GaAs MES FET的微波性能更使硅微波器件望尘莫及,因此,     

微波放大器用的低噪声砷化镓场效应晶体管

一、引言作为微波低噪声晶体管,砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管吸引着人们的注意,各厂家正在进行研究。目前的研究大体上分为微波低噪声场效应晶体管和大功率场效应晶体管两种。考虑到通信系统中频放     

小信号低噪声有源器件

当晶体管放大器变得可在指定频率范围内用时,它们正在迅速取代低噪声的行波管放大器和返波管放大器来作为与电子防御有关的应用方面的前置放大器。这就意味着在讨论今日低噪声微波放大器的技术时,在很大程度上势必要讨论砷化镓场效应晶体管(GaAs FET)。但是也不能忽视其它低噪声放大器技术,例如,在大容量的地面站和其它需要低噪声的     

简讯

日本日立公司研制了一种肖特基势垒双栅砷化镓场效应晶体管。虽然它的输入和输出Q值比硅双极晶体管的高十倍以上,但采用参差调谐技术可以实现宽带多级放大器。而且放大器增益仅由第二栅偏压控制,而不降低带通性能。实验结果表明,双栅砷化镓场效应管可以用作微波可变增益放大器。     

低噪声高电子晶体管移迁率

美国 Gould 已经宣布首次大规模生产出低噪声、高电子迁移率晶体管。这种器件使用砷化镓和铝镓砷化物的“超晶格”结构,允许增高工作频率至18GHz。这个频率比习用砷化镓器件的高3倍,比普通硅晶体管高10倍。命名为 H503的这种器件是用以代替在卫星、雷达和电子战用的微波部件中的砷化镓场效应晶体管。     

X 波段砷化镓场效应晶体管

做出了10千兆赫微波频率下低噪声放大砷化镓场效应晶体管,使固体放大器频率范围比使用硅晶体管提高2～3倍。GaAs FET 最高振荡频率达30千兆赫,8千兆赫和16千兆赫下测得的功率增益分别为8分贝和3分贝,见图1。4千兆赫下噪声3分贝,低于迄今为止报导的晶体管噪声水平。此外,场效应晶体管噪声随频率的变化较小,8千兆赫下仅为5分贝,见图2。器件制于半绝缘 GaAs 衬底上的10~(17)厘米~(-3)掺硫外延薄膜上。外延层必须很薄(约0.3