小型化低相噪FBAR压控振荡器的研制

利用薄膜声体波谐振器(FBAR),结合GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺研制了一款小型化低相噪FBAR压控振荡器。将振荡三极管、偏置电路及隔离缓冲放大器集成到一个GaAs单片微波集成电路(MMIC)中,振荡管基极接薄膜电感形成负阻,发射极通过键合线与FBAR进行互连。将GaAs单片集成电路的大信号模型作为一个非线性器件,用探针台测试FBAR谐振器的单端口S参数,导入ADS软件进行谐波平衡法仿真和优化;通过电路制作和调试,达到了预期设计目标。该FBAR压控振荡器中心频率为2.44 GHz,调谐带宽15 MHz,单边带相位噪声达-110 dBc/Hz@10 kHz,与同频段同轴介质压控振荡器指标相当,但其尺寸更小,仅为5 mm×7 mm×2.35 mm。     

超高频声表面波压控振荡器

本文介绍了ＵＨＦ频段声表面波压控振荡器的原理、设计与实验结果。实验制作的ＵＨＦ声表面波压控振荡器的工作频率为４１６ＭＨｚ；压控频偏＞４００ｋＨｚ；压控线性度为±３％；输出功率为７～１０ｄＢｍ。     

多相位低相位噪声5GHz压控振荡器的设计

采用TSMC 0.18μmCMOS工艺实现了全差分相位差为 450 的 LC低相位噪声环形压控振荡器电路。芯片面积 1.05 mm×1.00 mm。当仅对差分输出振荡信号的一端进行测试时, 自由振荡频率为5.81 GHz, 在5 MHz频偏处的相位噪声为-101.62 dBc/Hz。     

MAX2310中频压控振荡器槽路设计

该文简单介绍了压控振荡器(VCO)的槽路设计方法,并给出了常用的85MHz、190MHz、210MHz压控振荡器的设计实例。     

变容管压控振荡器

本文介绍了一种主为容管压控振荡器,利用对变容管C－V曲线的修正,使得VCO的线性度有较大改善,VCO输出频率为14．5－15．5GHz,输出率大于40mW,线性度优于1．1：1。     

声表面波压控振荡器的可靠性

对一种声表面波压控振荡器的工作失效率进行了预计。建立了由５个单元组成的可靠性串联模型。应用可靠性预计手岫计算了各单元的工作换效率。结果表明,在＋７０℃和Ｍｔ环境条件下,预计这种振荡器的故障工作时间为１３７８１ｈ。如果将元器件的质量提高１个等级,在相同条件下的平均无故障工作时间将大于２００００ｈ。     

用积累型MOS变容管实现的2.4GHz 0.25μm CMOS全集成压控振荡器

基于TSMC 0.25μm CMOS工艺,将一个普通MOS管改进为工作在积累区的MOS变容管,实现了一工作于2.4GHz的全集成压控振荡器(VCO).测试结果表明,采用积累型MOS变容管的VCO具有较大的调谐范围.在2.5V工作电压下,控制电压从0～2.2V,VCO的频率调节范围为2.210～2.484GHz,在2.4GHz时相位噪声为-105dBc/Hz@600kHz,输出功率为-7.55dBm,电流损耗为7mA.芯片面积约为0.35mm2.     

高频声表面波压控（调频）振荡器的研制

本文讨论了声表面波压控(调频)振荡器的原理及设计方法,并实际制作了振荡器,中心频率为657MHz,频偏约为1.5×10~(-3),平均压控灵敏度为98kHz/V,线性度±2%,温度稳定度为±3.7×10~(-5)(-20—+60℃)。     

高次谐波声体波谐振器

简要介绍了高次谐波声体波谐振器的独特优越性和发展概况。用有关高次谐波声体波谐振器的设计理论进行了设计。报道了对高次谐波声体波谐振器的实验研究，给出了超高频和Ｌ波段高Ｑ值高次谐波声体波谐振器的实验结果。     

宽频偏声表面波压控振荡器研究

介绍宽频偏声表面波压控振荡器的实验研究。这种声表面波压控振荡器的工作频率为１８．３～１９．２ＭＨｚ，分四个频段进行数字信号控制，每一频段的压控频偏均大于３００ｋＨｚ，单边带相位噪声优于－１００ｄＢｃ／Ｈｚ／１ｋＨｚ，平均压控灵敏度大于５０ｋＨｚ／Ｖ。     

微声薄膜耦合谐振滤波器的仿真与设计

基于Mason模型,建立了微声薄膜耦合谐振滤波器的等效电路,实现了滤波器的快速仿真设计。将耦合谐振滤波器与梯形结构微声薄膜滤波器级联,改善了滤波器的矩形度、带外抑制等特性,并通过优化设计,提高了级联滤波器的相位线性度。     

薄膜体声波谐振器的热学分析

采用有限元分析软件Comsol Multiphics构建谐振器三维模型,研究器件结构、材料对其热性能的影响。固态装配型谐振器(SMR)有更好的热传导能力与热应力稳定性。在SMR器件中增加一层SiO2,其最高稳态温度上升7℃。器件最高稳态温度随其谐振区面积的减小而迅速增大。当器件换用高热导率材料时,器件最高稳态温度及其随热耗散功率增加而增大的幅度明显降低。     

2.8 GHz薄膜体声波谐振器的研究

通过采用微机电系统(MEMS)和微声电子方法,研究了硅基片上横膈膜结构薄膜体声波谐振器(FBAR).器件的串联谐振频率f_s＝2.75 GHz,并联谐振频率f_p＝2.8 GHz,插入损耗IL=-3.7 dB,并联谐振频率品质因子Q_p=260,有效机电耦合系数K_(eff)~2=4.5%.     

微声薄膜耦合谐振滤波器有限元建模与仿真

针对一维等效电路仿真模型不能对滤波器振动模式进行仿真的局限性,建立了微声薄膜耦合谐振滤波器二维和三维的有限元模型,仿真分析了滤波器在对称谐振频率和反对称谐振频率下的振动模式,并通过频率响应分析得到了滤波器的S参数.仿真结果表明,采用有限元分析法可实现微声薄膜耦合谐振滤波器几何参数以及电极结构的优化设计.     

薄膜体声波谐振器技术

以微加工技术制作的薄膜体声波谐振器以及由它连接组成的滤波器为重点,介绍了其工作原理、结构模型以及相关参数,提出了一种薄膜体声波谐振器设计,并模拟了其构成射频带通滤波器的频率特性。     

薄膜体声波谐振器及其应用

综合阐述薄膜体声波谐振器技术,简要介绍了薄膜体声波谐振器技术及其发展历程,对其物理模型和等效电路模型进行了回顾,对该器件的三种结构和及其制作方法进行了分析,并讨论了其使用的压电材料和电极材料,最后给出了该器件在微波领域的典型应用和相关指标.     

射频薄膜体声波谐振器的研制和分析

研制了一种采用氮化硅/二氧化硅/氮化硅复合膜作为支持薄膜的高Q薄膜体声波谐振器. 当采用单层氮化硅膜或二氧化硅膜作为谐振器的支持薄膜时,由于残余应力的作用,释放完的薄膜往往会出现褶皱的现象,极大地降低了薄膜体声波谐振器的Q值;上述复合膜结构有效地解决了这个问题. 采用直流磁控溅射法制备了氧化锌压电薄膜,X射线衍射结果表明制备的氧化锌薄膜具有很好的c轴择优取向,意味着氧化锌薄膜具有较好的压电性. S参数测试结果表明该薄膜体声波谐振器在0.4~2.6GHz的频率范围内具有3个明显的谐振模式,计算了这些谐振模式的串联谐振频率、并联谐振频率、有效机电耦合系数和Q值. 在这3个模式中,第3个谐波模式的工作频率约为2.4GHz,具有最高的Q值（约为500) ,可用来制备2.4GHz的低相噪射频振荡源.     

射频薄膜体声波谐振器的研制和分析

研制了一种采用氮化硅/二氧化硅/氮化硅复合膜作为支持薄膜的高Q薄膜体声波谐振器.当采用单层氮化硅膜或二氧化硅膜作为谐振器的支持薄膜时,由于残余应力的作用,释放完的薄膜往往会出现褶皱的现象,极大地降低了薄膜体声波谐振器的Q值;上述复合膜结构有效地解决了这个问题.采用直流磁控溅射法制备了氧化锌压电薄膜,X射线衍射结果表明制备的氧化锌薄膜具有很好的c轴择优取向,意味着氧化锌薄膜具有较好的压电性.S参数测试结果表明该薄膜体声波谐振器在0.4～2.6GHz的频率范围内具有3个明显的谐振模式,计算了这些谐振模式的串联谐振频率、并联谐振频率、有效机电耦合系数和Q值.在这3个模式中,第3个谐波模式的工作频率约为2.4GHz,具有最高的Q值(约为500),可用来制备2.4GHz的低相噪射频振荡源.     

AlN薄膜体声波谐振器的二维数值模拟

利用时域有限差分法对薄膜体声波谐振器进行了二维数值分析.对压电方程和牛顿运动方程在时域和空域利用中间差分进行离散化.采用ANSOFT Maxwell 2D商业软件计算静电场的分布,得到了电场强度的分布.可精确预测各场分量在空间和时间上的分布.在记录一段时间内的电压和电流值的基础上,利用Prony算法计算了薄膜体声波谐振器的电学阻抗特性.