砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管微波放大器的设计和性能

本文叙述了一个X波段的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管放大器的设计和性能。该放大器在8.0～12.0千兆赫的频率范围上在典型噪声系数为5.5分贝(最大为6.9分贝)时增益达到20±1.3分贝。输入和输出端的电压驻波比不超过2.5:1。1分贝增益压缩的最小输出功率为 13分贝毫瓦。讨论了实际的宽带耦合网络的设计,这些网络在整个X波段内使放大器的噪声系数最小并保持恒定的增益。     

宽带微波晶体管放大器

研制了六种宽带晶体管放大器.LD4015和 LD4048的频率范围分别为0.5～1千兆赫和1～2千兆赫,典型的小讯号增益分别为27分贝和24分贝。LD4015A 和 LD4048A 是上述型号的高增益改进型,在相同的频率范围内,它们的增益分别为54分贝和48分贝。LD4089和 LD4108的频率范围分别为0.66～1.16千兆赫和3.0～4.5千兆赫,典型的小讯号增益分别为30分贝和11分贝。放大器由制作在陶瓷衬底上的具有片电容和电阻的微带电路及微波晶体管组成。本文叙述了放大器的设计和性能。     

Q波段砷化镓场效应晶体管放大器和振荡器

在12～20千兆赫的频率范围内研究了肖特基势垒栅砷化镓场效应晶体管。最大有用功率增益的测量表明,在这个范围内,器件具有比预期更高的增益。用带线技术制成了输出功率为4毫瓦的17千兆赫振荡器和功率增益为16分贝的四级14.9千兆赫放大器。     

4～5千兆赫低噪声晶体管放大器的初步研制

利用研制中的硅双极晶体管设计制作了4～5千兆赫频段低噪声晶体管混合集成放大器。实验结果表明,利用这种晶体管制作C波段放大器其性能可满足一定的使用要求。初步结果为:4千兆赫频段两级放大器噪声系数4.5分贝左右,增益10分贝(±1分贝),带宽>500兆赫;5千兆赫频段两级放大器噪声系数6分贝左右。增益10分贝±1分贝),带宽>400兆赫。实验分别是在氧化铝陶瓷衬底和聚四氟乙烯玻璃纤维敷铜板上采用微带电路制作的。     

14～18千兆赫的砷化镓放大器和振荡器

最近,美帝国际商业机器公司制成了14～18千兆赫的实验性晶体管放大器和振荡器。由于采用了砷化镓晶体管,使它们的频率特性提高了。在室温下,砷化镓晶体管中的电子饱和漂移速度比在硅中大2倍。据报道,在17千兆赫下,振荡器输出为1毫瓦。在14.9千兆赫、150千兆赫的3分贝带宽下,四级窄带放大器产生最大的功率增益为16分贝。在18千兆赫、380兆赫的带宽以上,三级放大器呈现的最大增益为6分贝。电路中所采用的新型晶体管的外推法测量数据表明,晶体管的最高振荡频率实际上在30千兆赫以上。理论计算表明,只要     

在超高频下千兆赫晶体管的破坏

问题的提出在2千兆赫放大器的设计中,将采用许多2千兆赫5瓦的微波功率晶体管;同样,这些器件用于带宽200到500兆赫的超高频放大器中也是很好的。正如多数的微波器件那样,这些晶体管的增益随着工作频率的下降按照6分贝倍频程的比率增大。功率增益在2千兆赫时仅5分贝,当频率下降到0.5千兆赫时,增益上升到17分贝。设计者认为,由于在较低频     

匹配反馈放大器:砷化镓金属半导体埸效应晶体管的超宽带微波放大

一种从350兆赫至14千兆赫频率范围的超宽带放大器组件已经研制成功。在整个这一40:1带宽范围内最小增益为4分贝,输出功率有13分贝毫瓦。该放大器用负反馈和正反馈回路与一个砷化镓金属半导体场效应晶体管做在一起,该砷化镓金属半导体场效应晶体管的主要特性在于寄生参数低。该晶体管栅极尺寸为800×1微米。文中讨论了砷化镓金属半导体场效应管的工艺和射频性能,也讨论了单端反馈放大器的设计考虑和性能。     

宽带集总元件X波段砷化镓场效应晶体管放大器

本文叙述了用砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管设计两级宽带X波段放大器。扼要地说明了放大器和内部器件的性能。放大器在6.5～12千兆赫频率范围有9.5±1分贝的增益。输入和输出的电压驻波比不超过2.5:1。所述实际宽带匹配网络使放大器总的噪声系数减到最小,并在整个设计带宽内保持恒定的增益,同时计算了寄生、损耗和不均匀电容的影响。     

14～18千兆赫晶体管放大器

据讯,美国IBM研究实验室研制了一种在目前来说频率最高的高频晶体管化放大器和振荡器。为了获得14～18千兆赫下的性能,该实验装置应用了砷化镓肖特基势垒场效应晶体管。这些晶体管IBM公司称之为金属-半导体-场效应晶体管(MESFET),它们在15千兆赫下具有8分贝的增益。用这类晶体管制成的三级放大器在16.9千兆赫下的功率增益为6     

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     

微波晶体管放大器匹配与有损级间网络的图解设计

本文介绍了无损和有损增益补偿网络的图解设计方法,讨论了运用这种方法设计微波晶体管放大器的优点。此法以使用在史密斯图上设置的一组等|S_(ii)|值圆为基础,它易于通过个人计算机自动进行运算。文中介绍了两个使用实例:个是频带为100～1100兆赫、增益为20分贝的两级放大器,另一个是频带为从直流至16千兆赫、增益为4分贝的超宽带有损匹配放大级。     

一种噪声系数低,功率匹配好的1.1千兆赫到2.4千兆赫的晶体管放大器

目前已制造了一种有潜力的低成本放大器微型组件。放大器是采用晶体管管芯和薄膜、梁式引线或片状元件等构成的混合微波集成电路。这种放大器的设计表明,已经有一种能够获得最低噪声系数的输入功率匹配技术。这种技术是使用反馈的方法实现功率匹配,而同时在晶体管的输入端保持最小噪声系数所要求的源阻抗。放大器采用Mullard公司生产的BFR90晶体管管芯,在无反馈时,放大器的失配电压驻波比大于3:1。在1.5千兆赫的中心频率,300兆赫的宽带范围内,对50欧姆的源,放大器的噪声系数已可做到3.5分贝,输入电压驻波比小于1.25:1。在1.1至2.4千兆赫的频率范围,两级匹配放大器的增益在16分贝与12分贝之间。     

JDF342型500～1000兆赫集成宽带低噪声晶体管放大器

本文论述了低波段集成宽带低噪声晶体管放大器的设计与制作。利用薄膜微带工艺在三氧化二铝陶瓷基片上制作了微带传输线路、镍铬电阻,外焊四只CG39盘型晶体管以及低损耗小型陶瓷电容,组成了混合集成直接耦合式晶体管放大器。放大器在0.5～1.0千兆赫频带内增益大于25分贝;带内增益平坦度小于±1分贝;带内噪声系数(R_g=50欧姆)典型值为2.7分贝;1分贝压缩点的动态输出功率为—2分贝毫瓦;输入、输出驻波比小于2:1。整个放大器密封在长53毫米、宽37毫米、厚20毫米铍金铝盒中,总重量小于100克。输入输出为50欧姆L_g密封阳座。放大器在—60～ 85℃温度范围内能正常工作。     

2～4千兆赫倍频程微波集成晶体管放大器

本文采用了简单的电路结构,并运用单向化设计技术完成了共发射极电路设计计算。为提高放大器的集成性,增加可靠性,做了用电阻直接馈电及采用高频损耗小的间隙电容的尝试工作。放大器设计的准则是:让频带高端共轭匹配,控制频带低端失配量,以求获得带内平坦幅频特性。本着这样的准则,初步试制了2～4千兆赫倍频程微波集成晶体管放大器。放大器单级增益为5.1分贝(最小),双级增益10分贝(最小)。放大器噪声系数4千兆赫下测量为5.8分贝,3千兆赫下测量为3.9分贝,2.4千兆赫下测量为5分贝。通带起伏±1分贝,输入、输出采用L_8密封接头,驻波比小于1.9。     

用离子注入制造性能优良的砷化镓场效应晶体管

北美砷化镓会议录论文集中的“用硒离子注入制造砷化镓场效应晶体管”这篇文章介绍了罗克韦尔国际科学中心采用离子注入技术取代外延生长技术形成有源层,制造出接近于理论特性的低噪声砷化镓场效应晶体管。对于栅长0.9微米的器件,论证了增益与频率的特性。结果表明,最大振荡频率超过50千兆赫。在10千兆赫下,典型噪声系数为3.5分贝,而增益为7分贝。经挑选,有些器件,在10千兆赫下,噪声系数可低达3.3分贝,而最大可用增益为11.5分贝左右。J.A.Higgins 等人宣称“对于相同几何图形的 FET,1976年 Hewitt 等人计算出了噪声系数的最佳值为3.5分贝,这就证明离子注入的晶体管与理论预计的特性相符。”     

2～18千兆赫中功率GaAs MESFET放大器的设计和性能

本文讨论了一种多级宽带GaAs FET放大器的设计和特性。该放大器在2～18千兆赫频率范围内具有12～20分贝的小信号增益。放大器的1分贝增益-压缩点为13分贝毫瓦,饱和功率输出超过16分贝毫瓦。讨论了使用的宽带匹配技术和折衷处理,还研究了器件参数及其与放大器性能的关系。     

从直流到2千兆赫的单片砷化镓反馈放大器

在低频场效应晶体管放大器中,电阻反馈是一个颇具吸引力的方法。使用此法可以在非常宽的带宽内同时获得平坦的增益和良好的输入-输出电压驻波比。配以简单的匹配电路,该反馈方法可使人们在设计实用的放大器时,需要的芯片面积比常规的匹配方法所需要的小得多。本文所描叙的1.5×1.5毫米芯片可提供10±1分贝的增益,可提供良好的输入和输出电压驻波比以及在5兆赫至2千兆赫范围内饱和输出功率超过 20毫瓦分贝。在最低噪声偏置时,其噪声系数为2分贝,相应增益为9分贝。     

高增益微波低噪声微带集成化晶体管放大器

本文叙述2千兆赫波段、增益70分贝以上的微带集成化晶体管低噪声放大器的设计制作。实验测试结果:放大器噪声系数为4分贝上下,3分贝带宽为200兆赫。放大器具有体积小、耗电量低工作稳定的特点,对于改进微波技术工作是很有意义的。     

4～8千兆赫7分贝噪声系数场效应晶体管放大器的设计

场效应晶体管正在迅速地成为低噪声放大器(特别在 C 波段以上)的“首席候选者”。本文介绍4～8千兆赫6分贝增益平衡放大器的设计。     

5～6.5千兆赫砷化镓场效应晶体管放大器

本文介绍5～6.5千兆赫带宽的微波低噪声GaAs场效应晶管放大器。采用聚四氟乙烯玻璃纤维板作衬底。三级放大器的增益为20分贝,6千兆赫下测得的噪声系数最好为4.6分贝,带内平坦度在±1分贝以内。本文给出了放大器结构设计和测试结果。