S 波段 GaAs 超低噪声限幅低噪声放大器芯片的研制

本文将限幅器嵌入到了低噪声放大器的输入级匹配电路,使得整体限幅放大电路的噪声系数为低噪声放大器的最小噪声系数而不需再加上限幅器的损耗,从而有效降低了整体限幅低噪声放大器的噪声系数。 在此基础上,设计并实现了一款 S 波段限幅低噪声放大器芯片,实现了超低噪声与高耐功率的性能。 测试结果表明,该款芯片在目前相近频段所有限幅低噪声放大器产品中噪声系数最小。 在2. 7 GHz~ 3. 5 GHz 工作频带内,实测噪声系数 NF≤0. 85 dB,增益≥29 dB,带内增益平坦度≤±0. 3 dB,静态工作电流≤25 mA,1 dB 压缩点输出功率≥8 dBm。 在耐功率50 W(250 μs 脉宽、25%占空比)下试验 30 min 后不烧毁,恢复到常温时,噪声几乎无变化。 芯片尺寸为 3 450 μm×1 600 μm×100 μm。     

低成本CDMA2000基站低噪声放大电路设计

CDMA基站低噪声放大电路是无线通信系统中的关键组成部分,其性能的好坏将影响整个通信系统的性能。文章重点研究CDMA2000基站低噪声放大电路,对低噪声放大电路进行了讨论分析,采用理论分析与微波电路仿真相结合的方法设计出一款基于GaAs HEMT的CDMA2000基站两级低噪声平衡放大电路,并将设计结果付诸实践。设计的两级GaAs低噪声放大器在824MHz～849MHz频率范围内实现噪声系数小于0.8dB,增益达到29dB。     

PIN光电探测器低噪声前置放大电路设计

该文设计了一款PIN光电探测器的低噪声前置放大电路,选用低噪声器件,设计带通滤波电路,实现阻抗匹配,消除噪声。该电路由＋15V和±5V三电源驱动,照射激光波长λ=850nm,光脉冲频率f=10kHz,光脉冲宽度τ=20ns。通过软件仿真及实物测试,达到响应度Re（V/W）≥2×10^5,上升时间Tr（ns）≤13,暗噪声电压峰峰值VN（mV）≤10,闭环增益A（dB）≥60等指标,表明该文方法可以为低噪声前置放大电路设计提供指导。     

基于薄膜工艺的x波段下变频器设计

本文介绍了一个基于薄膜电路工艺设计、加工的X波段下变频器.首先对整体方案进行分析论证,然后运用安捷伦公司的ADS仿真设计软件,对射频及中频滤波器、朗格电桥、低噪声放大器和混频器等电路单元及变频器系统进行了仿真设计.最后经过加工测试验证,该变频器性能指标良好.其工作频率为9.35GHz - 9.85GHz,变频增益≥26dB,噪声系数≤2dB,P01dB压缩点功率≥10dBm,输入、输出驻波≤1.3,镜像抑制比≥50dB;本振输入为0±1dBm.整个电路腔体结构尺寸为70mm×20mm×10mm.     

一种超宽带正交可切换双通道接收模组

文中设计了一种超宽带双通道正交可切换接收模组,采用射频多功能基板和一体化集成金属化管壳的SiP(System in Package)封装方案,实现了传统微波频段多通道组件的低成本、轻小型化封装集成。该接收模组工作频带覆盖P、L、S波段近5.5倍频宽度,实现双通道接收限幅、低噪声放大、通道间正交切换和时延调制功能。经实物测试,接收模组全频带噪声系数优于1.6 dB,单通道小信号增益大于27 dB,带内增益平坦度优于+/-1.6 dB,输入输出端口驻波系数优于1.6,正交通道间相位不平衡度小于8°,幅度不平衡度小于0.8 dB,整个双通道接收模组(含金属管壳封装)外形尺寸47 mm×47 mm×5.6 mm,重量13g。     

6 ~ 18GHz 小型化低噪声放大器的设计

选用FUJITSU公司的GaAs HEMT管芯FHX13X,采用负反馈技术设计制作了一个小型化宽频带超低噪声放大器。利用ADS软件进行设计、优化和仿真,采用电阻负反馈改善电路频响特性,实现较好的输入输出匹配特性,同时引入电抗元件补偿管芯高频增益的下降,实现较好的动态特性。采用三级放大的电路结构形式实现了工作频率在6GHz～18GHz内,增益大于30dB,噪声系数小于1.5dB,1dB压缩点输出功率大于10dBm,带内平坦度为±2.0dB,输入输出驻波比<2。放大器的外形尺寸仅为10.9mm×9.8mm×2.7mm。     

GaAs低噪声放大器的抗静电设计

基于提升GaAs低噪声放大器(LNA)的抗静电(ESD)能力的需求,且实现器件小型化轻量化,设计了一种S波段GaAs低噪声放大器的ESD防护电路,该电路利用1/4波长线的微波特性,通过1/4波长微带线并联在GaAs芯片的输入输出端,瞬态二极管(TVS)并联在芯片的电源端,不改变器件原有封装尺寸的条件下构成保护结构.基于ESD人体模型,运用静电模拟仪器对低噪声放大器进行了模拟试验,并对其性能进行了测试.结果表明,在6.5 mm×6.5 mm×2.4 mm的封装尺寸下,器件的抗静电能力从250 V提高到了1 000 V,在频率为2.6～3.7 GHz,带内增益大于25 dB,增益平坦度小于-±0.5 dB,噪声系数小于1.5 dB,满足高可靠领域应用的要求.     

微波毫米波宽带单片低噪声放大器

推导了反馈电路理论,利用0.25μmGaAs PHEMT工艺,研制了两种并联反馈单片低噪声放大器。第一种放大器的工作频带为6～18GHz,测得增益G≥21dB,带内增益波动ΔG≤±1.0dB,噪声系数NF典型值为2.0dB,输入驻波VSWRin≤1.5,输出驻波VSWRout≤2.0,1分贝压缩点输出功率P1dB≥11dBm。第二种放大器的工作频带为26～40GHz,测得增益G≥17dB,噪声系数NF约为2.0dB,输入、输出驻波VSWR≤2.5,1分贝压缩点输出功率P1dB≥10dBm。两种电路的测试结果验证了设计的正确性。     

X波段低噪声放大器设计

针对目前X波段低噪声放大器的电路拓扑结构不易选择,故提出了一种采用微带分支线匹配结构和三级级联方式的X波段低噪声放大器(LNA)。放大器选用NEC低噪声放大管NE3210S01,利用ADS(Advanced Design System)软件设计、仿真、优化,放大器实测结果表明:在9.2 GHz～9.6 GHz频带内,噪声系数小于1.7 dB,带内增益达到33.5 dB,带内增益平坦度ΔG≤±0.3 dB,输入、输出驻波比均小于1.5。该放大器已应用于X波段接收机,效果良好,其设计方法可供工程应用参考。     

利用ADS软件设计X频段低噪声放大器

首先简要介绍微波低噪声放大器的设计理论和方法,然后介绍使用Agilent公司的微波电路CAD软件ADS进行仿真和优化设计一个X频段的低噪声放大器的方法和过程。对制成品的实际测试和调试表明,此放大器达到了预定的技术指标,性能良好。其工作频段为8.6~9.5 GHz,噪声系数≤1.8 dB,增益为23 dB,带内平坦度≤±0.5 dB。     

Design of a low noise distributed amplifier with adjustable gain control in 0.15μm GaAs PHEMT

正A low noise distributed amplifier consisting of 9 gain cells is presented.The chip is fabricated with 0.15-μm GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor(PHEMT) technology from Win Semiconductor of Taiwan.A special optional gate bias technique is introduced to allow an adjustable gain control range of 10 dB.A novel cascode structure is adopted to extend the output voltage and bandwidth.The measurement results show that the amplifier gives an average gain of 15 dB with a gain flatness of±1 dB in the 2-20 GHz band.The noise figure is between 2 and 4.1 dB during the band from 2 to 20 GHz.The amplifier also provides 13.8 dBm of output power at a 1 dB gain compression point and 10.5 dBm of input third order intercept point(IIP3),which demonstrates the excellent performance of linearity.The power consumption is 300 mW with a supply of 5 V,and the chip area is 2.36×1.01 mm~2.     

Design and performance of wideband GaAs MMIC's for high-speedoptical communication systems

Advanced design techniques for GaAs wideband direct-coupled amplifiers are described. The amplifier achieved a 20 dB gain with a 3 dB bandwidth of 13 GHz and a 5-7 dB noise figure. An equalizing amplifier module consisting of amplifier and variable attenuator monolithic microwave integrated circuits (MMICs) exhibited a high gain of 43 dB over a 10 GHz band with a controllable gain of 20-43 dB     

2.0～3.5 GHz单路宽带低噪声放大器

使用微波仿真软件ADS设计了一款用于2.0³.5 GHz无线通信的宽带低噪声放大器。匹配网络采用微带线,减小了分立元件的寄生效应。详细阐述了提高放大器稳定性的方法,实现了PHEMT放大器在全频段的稳定性,并分析了源极反馈电感对放大器性能的影响。在2.03.5 GHz无线通信的宽带低噪声放大器。匹配网络采用微带线,减小了分立元件的寄生效应。详细阐述了提高放大器稳定性的方法,实现了PHEMT放大器在全频段的稳定性,并分析了源极反馈电感对放大器性能的影响。在2.0³.5 GHz频段内,放大器增益为12 dB左右,增益平坦度为0.23 dB,最大噪声系数为2.8 dB,输入输出驻波比小于2,三阶输出截点值OIP3大于35.5 dBm。设计的放大器可以用于无线通信的前段中。     

具有正斜率增益的GaAs MMIC宽带放大器芯片设计

介绍了一种宽带放大器芯片,该放大器的工作频率覆盖了2～12 GHz,采用砷化镓(GaAs)赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)单片电路工艺实现。在一个宽带负反馈放大器的前面集成了一个幅度均衡器,使放大器的增益在整个带内具有7 dB的正斜率,频率低端(2 GHz)增益为3 dB,高端(12 GHz)为10 dB,输入输出电压驻波比为1.6∶1,饱和输出功率为20 dBm,芯片尺寸为2.0 mm×1.5 mm×0.1 mm。详细描述了电路的设计流程,并对最终的测试结果进行了分析。该芯片具有频带宽、体积小、使用方便的特点,可作为增益块补偿微波系统中随着频率升高而产生的增益损失。     

42GHz 波段接收机前端的设计与研制*

伴随着无线通信技术日新月异的发展,人们对宽频带、高速率、大容量通信系统的需求也日益增大.毫米波由于自身具有波长短、传输容量大等优点,日益受到研究人员的广泛关注和青睐.本文针对42GHz频段点对点高速通信应用,设计研制了该频段的毫米波接收机前端.该前端由三级低噪声放大器(LNA)、一级混频器和一个基片集成波导(siw)镜像抑制滤波器构成.射频(RF)信号工作在40.8GHz～ 42.8GHz频段内,中频(IF)固定在3.5GHz.测试结果显示,在工作频段内其变频增益大于15dB,射频输入功率ldB增益压缩点不低于-30dBm,接收机前端的噪声系数(NF)小于6dB.     

2～20GHz分布式单片放大器设计

介绍了一种采用0.15μm GaAs PHEMT工艺设计加工的2～20 GHz宽带单片放大器,为了提高电路的整体增益和带宽,在设计电路时采用两级级联分布式结构。此种电路结构不仅能够增加整体电路的增益和带宽,还可以提高电路的反向隔离,获得更低的噪声系数。利用Agilent ADS仿真设计软件对整体电路的原理图和版图进行仿真优化设计。后期电路在中国电子科技集团公司第十三研究所砷化镓工艺线上加工完成。电路性能指标:在2～20 GHz工作频率范围内,小信号增益>13.5 dB;输入输出回波损耗<-9 dB;噪声系数<4.0 dB;P-1>13 dBm。放大器的工作电压5 V,功耗400 mW,芯片面积为3.00 mm×1.6 mm。     

A 0.18μm CMOS low noise amplifier using a current reuse technique for 3.1-10.6 GHz UWB receivers

A new,low complexity,ultra-wideband 3.1-10.6 GHz low noise amplifier(LNA),designed in a chartered 0.18μm RFCMOS technology,is presented.The ultra-wideband LNA consists of only two simple amplifiers with an inter-stage inductor connected.The first stage utilizing a resistive current reuse and dual inductive degeneration technique is used to attain a wideband input matching and low noise figure.A common source amplifier with an inductive peaking technique as the second stage achieves high flat gain and wide -3 dB bandwidth of the overall amplifier simultaneously.The implemented ultra-wideband LNA presents a maximum power gain of 15.6 dB,and a high reverse isolation of—45 dB,and good input/output return losses are better than -10 dB in the frequency range of 3.1-10.6 GHz.An excellent noise figure(NF) of 2.8-4.7 dB was obtained in the required band with a power dissipation of 14.1 mW under a supply voltage of 1.5 V.An input-referred third-order intercept point(IIP3) is -7.1 dBm at 6 GHz.The chip area,including testing pads,is only 0.8×0.9 mm2.     

6～20GHz宽带低噪声中功率放大器

本文介绍了６～２０ＧＨｚ微波宽带低噪声、中功率放大器的研制工作。采用微波宽带匹配和ＣＡＤ技术, 研制出了符合整机要求的放大器。主要性能指标： 工作频率６～２０ＧＨｚ, １ｄＢ压缩输出功率≥１８ｄＢｍ , 增益≥２８ｄＢ, 输入输出驻波比≤２．０∶１, 噪声系数≤４．０ｄＢ, 增益平坦度≤±２．０ｄＢ     

L波段砷化镓单片低噪声放大器

设计、研制了一种工作在Ｌ波段的ＧａＡｓ单片低噪声放大器。该放大器在ＨＰ－８５１０Ｂ网络分析仪和ＨＰ－８９７０Ｂ自动噪声仪上的测试结果为：１．１～１．５ＧＨＺ频段，ＮＦ≤２．０ｄＢ，Ｇ≥１８ｄＢ，ＶＳＷＲ（ｉｎ，ｏｕｔ）≤２：１，增益起伏≤０．５ｄＢ；在１．５～２．０ＧＨＺ频段ＮＦ≤２．５ｄＢ，Ｇ≥１８ｄＢ，ＶＳＷＲ（ｉｎ，ｏｕｔ）≤２：１，增益起伏≤±０．５ｄＢ。     

110-120-GHz monolithic low-noise amplifiers

The authors discuss the development of 110-120-GHz monolithic low-noise amplifiers (LNAs) using 0.1-mm pseudomorphic AlGaAs/InGaAs/GaAs low-noise HEMT technology. Two 2-stage LNAs have been designed, fabricated, and tested. The first amplifier demonstrates a gain of 12 dB at 112 to 115 GHz with a noise figure of 6.3 dB when biased for high gain, and a noise figure of 5.5 dB is achieved with an associated gain of 10 dB at 113 GHz when biased for low-noise figure. The other amplifier has a measured small-signal gain of 19.6 dB at 110 GHz with a noise figure of 3.9 dB. A noise figure of 3.4 dB with 15.6-dB associated gain was obtained at 113 GHz. The authors state that the small-signal gain and noise figure performance for the second LNA are the best results ever achieved for a two-stage HEMT amplifier at this frequency band