2～18GHz微波宽带限幅放大器

采用 CAD技术 ,应用 Ga As HEMT管芯及良好的微组装工艺 ,研制出 2～ 1 8GHz微波宽带限幅放大器。基片为氧化铝材料 ,尺寸 0 .2 5 mm× 2 mm× 1 0 mm,自制超微带阻容元件 ,一并装在很小的铜载体上。经试验调试得到以下结果 :f:2～ 1 8GHz,Pout:3 0～ 5 0 m W,Gp≥ 60 d B,Fn≤ 5 d B,VSWR1≤ 2 .5 ,VSWR2≤ 2 .5。     

LTCC 450 MHz CDMA功放模块的研制

对LTCC埋层电感进行了研究,以研制体积小、低损耗、微波性能好的高密度功放模块。利用商用三维电磁场分析软件HFSS对LTCC集成化功率放大器PA组装和互连中的关键参数进行了仿真和优化。研制出450MHzCDMA手机LTCC功率放大器,增益29.0dB,VSWR为2.0∶1,PAE为34%,体积为6mm×6mm×1.2mm。     

南京电子器件研究所研制成功微波单片组装模块

<正>南京电子器件研究所在研制成功MMIC的基础上,用多芯片微波组装技术,研制成功了四种接收机前端。 (1)C波段前端 由单片低噪声放大器、单片混频器及单片前置中频放大器组成。整个前端封装于20mm×25mm×5mm的管壳中构成小型模块。信号频率为C波段,中频为40～1000MHz,本振功率5mW,总增益大于30dB,噪声系数典型值3dB,最优值2.5dB。 (2)脉冲接收机前端 包括单片开关、单片低噪声放大器、单片混频器三部分,组装于20mm×25mm×5mm管壳中,重量为6克。工作频率为C波段,开关隔离度大于40dB,噪声系数小于8dB。 (3)前置放大器模块 该模块组装于9mm×l8mm×4mm微带管壳内,也工作于C波段,含有AGC功放,AGC范围0～18dB,输出功率P_(-1dB)分别为35,150,580mW三种,用户可根据需要组合成功率放大链。 (4)脉冲前置放大器模块 模块尺寸与(3)同,C波段性能为P_(-1dB)150,580mW。     

基于QFN封装的X波段GaAs T/R套片设计

基于陶瓷方形扁平无引脚(QFN)封装研制出4款X波段GaAs微波单片集成电路(MMIC),包括GaAs幅相控制多功能芯片(MFC)、功率放大器、低噪声放大器、开关限幅多功能芯片.利用QFN技术将这套芯片封装在一起,组成2 GHz带宽的QFN封装收/发(T/R)组件,输出功率大于1W,封装尺寸为9 mm×9 mm×1 mm.通过提高GaAsMMIC的集成度、放大器单边加电、内部端口匹配,创新性地实现了微波T/R组件的小型化.这几款芯片中最复杂的X波段幅相控制多功能芯片集成了T/R开关、六位数字移相器、五位数字衰减器、增益放大器及串转并驱动器.在工作频段内,收发状态下,增益大于5 dB,1 dB压缩输出功率(P-1)大于7 dBm,移相均方根(RMS)误差小于2.5.,衰减均方根误差小于0.3 dB,回波损耗小于-12 dB,裸片尺寸为4.5 mm×3.0 mm×0.07 mm.     

低温共烧陶瓷微波多芯片组件

低温共烧陶瓷(LTCC)是实现小型化、高可靠微波多芯片组件(MMCM)的一种理想的组装技术.本文研究采用了一种三维LTCC微波传输结构,并采用叠层通孔实现垂直微波互连.利用电磁场分析软件对三维微波传输结构和垂直微波互连方式进行了模拟和优化,并与试验样品的测试结果进行了对比,两者吻合较好.介绍了单片微波集成电路芯片测试和微波多芯片组件键合互连方法,以及一个X波段微波多芯片组件的应用实例.     

2～8 GHz微波单片可变增益低噪声放大器

报道了一种微波宽带 Ga As单片可变增益低噪声放大器芯片。该芯片采用南京电子器件研究所 76mm圆片 0 .5μm PHEMT标准工艺制作而成。工作频率范围为 2～ 8GHz,在零衰减时 ,整个带内增益大于 2 5d B,噪声系数最大为 3 .5 d B,增益平坦度小于± 0 .75 d B,输入驻波小于 2 .0 ,输出驻波小于 2 .5 ,输出功率大于 1 0d Bm。放大器增益可控大于 3 0 d B。实验发现 ,芯片具有良好的温度特性。该芯片面积为 3 .6mm× 2 .2 mm。     

X波段T/R组件

南京电子器件研究所承担的“九五”预研课题“X波段 T/R组件”项目于 1 999年 3月取得重大进展。成功地研制出尺寸为 1 3mm× 7.5 mm× 5 0 mm,重量为 2 1 g,发射功率大于 5 W,接收噪声系数小于 2 .6 d B的微波全功能 X波段 T/R组件 ,具有尺寸小、重量轻、频率宽、发射功率大、接收噪声低、移相精度高等特点 ,适用于 X波段固态相控阵雷达系统中。该组件包括收发双工器、限幅器、低噪声放大器、脉冲功率放大器、5位数字移相器、介质基片、壳体和偏置等。利用 Touchstone和 Libra软件对组件收发通道的微波电路性能进行仿真设计 ,降低收发…     

基于LTCC技术的三维集成微波组件

低温共烧陶瓷(LTCC)技术和三维立体组装技术是实现微波组件小型化、轻量化、高性能和高可靠的有效手段.本文研究实现了基于LTCC技术的三维集成微波组件,对三维集成微波组件的立体互连结构、三维集成LTCC微波电路的垂直微波互连、微波多芯片模块(MMCM)的垂直微波互连等关键技术进行了重点阐述.研制出的三维集成微波组件的体积和重量分别比传统的二维平面LTCC集成微波组件减小40%和38%,电气性能相当.     

2～8GHz单片可变增益低噪声放大器芯片

南京电子器件研究所于 2 0 0 2年已研制出 WFD0 0 2 0型 2～ 8GHz Ga As单片可变增益低噪声放大器芯片。该放大器采用南京电子器件研究所 76mm圆片 0 .5 μm PHEMT标准工艺制作而成。它由三级放大器和一个衰减器组成由 7个 PHEMT、若干无源元件组成 ,高度集成在 3.6mm× 2 .2 mm的 Ga As衬底上。三级放大器的电源为 + 5 V,放大器芯片的增益可以由衰减器控制。衰减器连接在第二和第三级放大器之间。测得该芯片工作频率范围为 2～ 8GHz,在零衰减时 ,整个带内增益大于 2 5 d B,噪声系数不大于3.5 d B,增益平坦度小于± 0 .75 d B,输…     

2～8 GHz单片可变增益低噪声放大器芯片

南京电子器件研究所于 2 0 0 2年已研制出 WFD0 0 2 0型 2～ 8GHz Ga As单片可变增益低噪声放大器芯片。该放大器采用南京电子器件研究所 76mm圆片 0 .5 μm PHEMT标准工艺制作而成。它由三级放大器和一个衰减器组成 ,采用 7个 PHEMT、若干无源元件组成 ,高度集成在 3.6mm× 2 .2 mm的 Ga As衬底上。三级放大器的电源为 +5 V,放大器芯片的增益可以由衰减器控制。衰减器连接在第二和第三级放大器之间。测得该芯片工作频率范围为 2～ 8GHz,在零衰减时 ,整个带内增益大于 2 5 d B,噪声系数不大于 3.5 d B,增益平坦度小于± 0 .75 d…     

0.1～2.8GHz超宽带低噪声放大器的研制

选用噪声较小、增益较高且工作电流较低的放大管ATF55143,利用两种负反馈和宽带匹配技术,结合ADS软件的辅助设计,研制出宽带低噪声放大器。在0.1～2.8GHz范围内,其增益大于30dB,平坦度小于±1.3dB,噪声系数小于1.45dB,工作电流小于60mA,驻波比小于1.8。该放大器成本较低,体积较小,可应用于各种微波通讯领域。     

具有带外抑制特性的Ka波段低功耗低噪声放大器

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,成功研制了一款30~34 GHz频带内具有带外抑制特性的低功耗低噪声放大器(LNA)微波单片集成电路(MMIC)。该MMIC集成了滤波器和LNA,其中滤波器采用陷波器结构,可实现较低的插入损耗和较好的带外抑制特性;LNA采用单电源和电流复用结构,实现较高的增益和较低的功耗。测试结果表明,该MMIC芯片在30~34 GHz频带内,增益大于28 dB,噪声系数小于2.8 dB,功耗小于60 mW,在17~19 GHz频带内带外抑制比小于-35 dBc。芯片尺寸为2.40 mm×1.00 mm。该LNA MMIC可应用于毫米波T/R系统中。     

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。     

Cryogenic characteristics of wide-band pseudomorphic HEMT MMIClow-noise amplifiers

Two wideband (8-18-GHz) single-stage MMIC (monolithic microwave integrated circuit) low-noise amplifiers (LNAs) using 0.2-μm T-gate InGaAs pseudomorphic HEMT (high-electron-mobility transistor) technology, designed and fabricated for room temperature operation, were evaluated and compared at cryogenic temperatures below 20 K. One is a balanced design using 3-dB Lange couplers, and the other is a feedback design using a series RLC parallel feedback network. The gain flatness over the 8-18-GHz frequency band was maintained for both amplifiers at room and cyrogenic temperatures, indicating that the topology for wideband designs is insensitive to temperature of operation. As the physical temperature decreased from 297 K to below 20 K, the balanced LNA exhibited an average gain increase of 2 dB and as much as an eightfold reduction of noise temperature to 20 K, while the feedback LNA exhibited an average gain increase of less than 1 dB and an average foufold reduction of noise temperature to 50 K. The negative feedback network of the feedback LNA resulted in less gain increase and less noise temperature reduction at cryogenic temperatures     

LTCC-Based Highly Integrated Millimeter-Wave Receiver Front-End Module

This paper presents the design and fabrication of a highly integrated Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) receiver front-end module. This LTCC module is a dual channel receiver module, works at Ka-band, and fabricated including six Ferro A6M dielectric layers and five metal layers, contains eight embedded resistors and eight MMICs. All MMICs are mounted into pre-making cavities on the top surface of the LTCC substrate. Three slot coupled waveguide-to-microstrip transitions are integrated at LTCC substrate to realize RF and LO signal input. The developed module is highly integrated and reliable, which has a compact size of 58 × 50 × 22 mm³ (including the metal cavity). Each channel of the receiver has the noise figure of less than 9 dB and the gain of more than 24 dB at Ka-band.     

应用于S波段的高线性低噪声放大器

采用E-mode 0.25um GaAs pHEMT工艺,2.0mm × 2.0mm 8-pin双侧引脚扁平封装,设计了一款应用于S波段的噪声系数低于0.5dB的低噪声放大器。通过采用共源共栅结构、有源偏置网络和多重反馈网络等技术改进了电路结构,该放大器具有低噪声,高增益,高线性等特点,是手持终端应用上理想的一款低噪声放大器。测试结果表明在2.3-2.7GHz内,增益大于18dB,输入回波损耗小于-10dB,输出回波损耗小于-16dB,输出三阶交调点大于36dB。     

0.18m CMOS工艺3.1～5.2GHz低噪声放大器

基于共源级联放大器的小信号模型,详细分析了宽带放大器的输入阻抗特性和噪声特性。利用MOS晶体管的寄生容性反馈机理,采用TSMC公司标准0.18μmCMOS工艺设计实现了单片集成宽带低噪声放大器,芯片尺寸为0.6mm×1.5mm。测试结果表明,在3.1～5.2GHz频段内,S11<-15dB,S21>12dB,S22<-12dB,噪声系数NF<3.1dB。电源电压为1.8V,功耗为14mW。     

Design of a 24-40 GHz balanced low noise amplifier using Lange couplers

A wide band(24-40 GHz)fully integrated balanced low noise amplifier(LNA)using Lange couplers was designed and fabricated with a 0.15/zm pseudomorphic HEMT(pHEMT)technology.A new method to design a low-loss and high-coupling Lange coupler for wide band application in microwave frequency was also presented.This Lange coupler has a minimum loss of 0.09 dB and a maximum loss of 0.2 dB over the bandwidth from 20 to 45 GHz.The measured results show that the realized four-stage balanced LNA using this Lange coupler exhibites a noise figure(NF)of less than 2.7 dB and the maximum gain of 30 dB;moreover,a noticeably improved reflection performance is achieved.The input VSWR and the output VSWR are respectively less than 1.45 and 1.35 dB across the 24-40 GHz frequency range.