基于宽带匹配技术的C波段宽带有源微波冷噪声源设计

针对微波辐射计在同一频段内多通道定标时对稳定宽带低温定标源的需求，结合有源微波冷噪声源的工作原理和宽带匹配技术，提出了一种C波段宽带有源微波冷噪声源的设计方案，并对传统匹配网络结构进行了改进，从而显著地提升了器件的工作带宽，最终使用Avago公司的ATF38143型场效应管设计了一款C波段宽带有源微波冷噪声源。经测试，在常温条件下，该器件在中心频点为6.8 GHz,带宽为1 GHz的范围内输出的最低噪声温度为150.31 K,可应用于多通道C波段微波辐射计的定标工作。同时分析了该器件输出噪声温度受直流偏置电压、环境温度变化的影响，分析结果有助于具体工程应用。     

复合负反馈技术在宽带有源微波冷噪声源中的应用

针对C波段宽带有源微波冷噪声源设计中输出低温噪声性能与工作带宽的矛盾,文中选用Avago公司的ATF38143型GaAs基赝掺杂高电子迁移率晶体管(pHEMT)设计了一款C波段宽带有源微波冷噪声源。采用串、并联负反馈电路拓扑结构,在保证低温噪声输出性能的同时提升了工作带宽,其中心频点为6.95 GHz,工作带宽为1.3 GHz,相对带宽为18.7%,常温条件下带内输出最低噪声温度为141.62 K,工作频段可覆盖C波段微波辐射计中心频点为6.60 GHz、6.93 GHz、7.30 GHz的三个通道。     

适于宽带放大器应用的GaAs MESFET设计和微波性能

本文讨论适于宽带应用的微波低噪声GaAs MESFET的设计理论,并在4GHz下,计算了器件最小噪声系数、最小噪声源电阻、最小噪声源电抗和等效噪声电阻,讨论了器件的微波性能,并应用计算机辅助设计计算出器件的S参数。     

注入锁定和负阻功率放大器的分析

梗概微波功率放大器,很多设计是采用晶体管、耿氏二极管、碰撞雪崩渡越时间二极管构成的注入锁定和负阻放大器。设计这些微波功率放大器时,需要根据其输出功率、效率和散热设计等因素,有效地灵活运用有源器件的固有功率。这就要求知道,所用的具有某一固有功率的有源器件,它能够构成什么样的功率放大器。为了弄清楚这些问题,本文分析了注入锁定和负阻放大器在大信号激励时的输出功率特性,弄清楚了有源器件的固有功率和放大器的激励功率以及与被激励放大后的功率之间的关系,并求出了激励功率与有源器件固有功率之间实现完全功率合成的条件。分析时把注入锁定和负阻放大器分为反射式和通过式两种,分别求出有关振幅和相位基础方程式,并把激励功率和有源器件的固有功率代入振幅基础方程式。此外,举出实际应用以上分析结果的例子。     

微波晶体管散射矩阵的数值计算

提出了一种计算半导体器件散射矩阵的方法 ,该方法采用数值分析技术 ,把描述有源半导体器件的泊松方程和电流连续性方程与描述输入输出匹配网络的电报方程联立求解 ,得到了晶体管端点电压和端点电流随时间的变化关系 ,根据电压电流值求出器件的散射矩阵 .在设计微波单片集成电路 (MMIC)时 ,可以同时对器件和输入输出匹配电路进行设计 ,缩短了研制周期 .另外计算了 SOI MOSFET微波器件的散射矩阵 .结果表明 ,该方法与传统的参数提取方法相比 ,两者的结果基本一致 .     

热电子注入AlGaAs/GaAs异质结Gunn二极管的实验研究

<正>利用能谷间电子转移效应的Gunn二极管问世已二十余年,至今仍是微波,尤其是毫米波领域中最主要的有源器件之一.但是传统的Gunn二极管在短毫米波范围使用时,由于载流子以“冷”态随机地进入有源区,因而存在“死区”,使短毫米波器件中有源区的利用率明显降低,造成效率下降;而且这种随机分布的“冷”电子转变为“热”的畴电子过程中带来的噪声     

微波晶体管散射矩阵的数值计算

提出了一种计算半导体器件散射矩阵的方法,该方法采用数值分析技术,把描述有源半导体器件的泊松方程和电流连续性方程与描述输入输出匹配网络的电报方程联立求解,得到了晶体管端点电压和端点电流随时间的变化关系,根据电压电流值求出器件的散射矩阵.在设计微波单片集成电路(MMIC)时,可以同时对器件和输入输出匹配电路进行设计,缩短了研制周期.另外计算了SOI MOSFET微波器件的散射矩阵．结果表明,该方法与传统的参数提取方法相比,两者的结果基本一致．     

微波模拟信号调制下VCSEL腔结构参数的优化设计

以垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)为研究对象,采用Volterra方法结合速率方程理论,从器件设计角度,分析了在5 GHz微波信号模拟调制情况下出射面反射镜的反射率、有源区厚度和光限制因子对其二阶谐波失真、三阶谐波失真和三阶互调失真的影响.结果表明,对于垂直腔面发射半导体激光器,采取大反射率、小有源区厚度和小光限制因子有利于降低器件的谐波和互调失真.     

SiC微波半导体在T/R组件中的应用

本文简述了SiC微波半导体的特性,分析了SiC微波器件在有源相控阵雷达T/R组件中的应用,讨论了T/R组件微波关键技术,即功率放大链、高功率限幅保护、低噪声接收机前端等微波半导体电路的设计思路以及SiC微波器件在T/R组件中的潜在应用,比较了Si和SiC时代关键电路的特性及其技术状态,指出了SiC微波半导体的发展对未来军事电子设备相控阵雷达T/R组件的重要性。     

SiC微波半导体在T／R组件中的应用前景

简述了SiC微波半导体的特性,通过与Si相关特性的比较,SiC在击穿电压、热传导率、增益特性等方面具有的显著优势,分析了SiC微波器件在有源相控阵雷达T/R组件中的应用前景,对T/R组件微波关键技术,功率放大链、高功率限幅器、低噪声接收机前端等微波半导体电路的设计思路进行了讨论,及SiC微波器件在T/R组件中的潜在应用,比较了Si和SiC时代,关键电路的特性及其技术状态,以及对未来军事电子设备相控阵雷达T/R组件发展的重要性.     

基于激光器RIN抑制的宽带低噪声微波光传输技术

微波光子链路中的核心器件激光器、调制器、光电探测器均为有源器件,在微波信号的电光光电转换过程中会引入额外的噪声,导致微波信号的噪声性能恶化,高的噪声系数会降低电子信息系统的灵敏度、动态范围、探测精度等关键性能指标,因此抑制噪声成为实现高性能微波光子系统的关键。文章针对当前激光器噪声较高的限制,提出采用常规分布反馈(DFB)激光器与光放大器、窄带光子滤波相组合的方式来抑制激光源噪声,实现微波光子链路的宽带低噪声。建立了微波光子链路传输模型,分析了链路性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了采用该组合光源方案与常规微波光子链路的噪声性能,结果表明采用高功率光源结合光滤波可对激光器远端相对强度噪声(RIN)实现高的抑制,通过优化,噪声系数较常规水平可改善15 dB以上。     

Noise performance of negative-resistance compensated microwavebandpass filters. Theory and experiments

This paper examines both theoretically and experimentally the dependency of in-band noise performance upon circuit and device parameters of microwave filters employing negative-resistance compensation. By neglecting the influence of the induced gate noise source, a general expression for evaluating the noise figure of a second-order active filter is derived as a function of design parameters such as the transistor's noise figure, inductor's quality factor, and filter's bandwidth. In addition, factors affecting the optimization of the overall noise figure of these filters are discussed. For verification, the measured performance of two 900-MHz experimental MESFET filters are included     

微波取样锁相频率合成器的设计

阐述了微波接收机中的相位噪声概念及本振源频率不稳定度的实际测量参数,并简要介绍了频率合成技术和锁相环路工作原理.针对卫星电视接收机中微波高稳定本振源的要求,重点研究了取样锁相频率合成器电路的优化设计及性能.     

Optimal noise figure of microwave GaAs MESFET's

The optimal value of the minimum noise figure Foof GaAs MESFET's is expressed in terms of either representative equivalent circuit elements or geometrical and material parameters in simple analytical forms. These expressions are derived on a semiempirical basis. The predicted values of Fofor sample GaAs MESFET's using these expressions are in good agreement with the measured values at microwave frequencies. The expressions are then applied to show design optimization for low-noise devices. This exercise indicates that shortening the gate length and minimizing the parasitic gate and source resistances are essential to lower Fo. Moreover, a simple shortening of the gate length may not bring an improved Founless the unit gate width is accordingly narrowed. The maximum value of the unit gate width is defined as the width above which the gate metallization resistance becomes greater than the source series resistance. Short-gate GaAs MESFET's with optimized designs promise a superior noise performance at microwave frequencies throughKband. The predicted values of Foat 20 GHz, for example, for a half-micrometer gate device and a quarter-micrometer gate device are 3 and 2 dB, respectively. These devices could be fabricated with the current technology.     

运动声源定位阵列设计及校准研究

在飞跃噪声源定位测量中,核心技术是运动声源定位技术,测量过程涉及传声器阵列设计技术及传声器阵列校准基础技术研究.利用对消声室内移测架携带的不同速度的运动声源进行定位分析,利用自研程序处理采集数据获得噪声源实际位置,通过结果对比分析,验证了运动声源定位的可行性,为飞机飞行噪声源定位奠定了基础.     

基于电源调制及有源滤波匹配的双向放大器芯片设计

射频双向放大器作为雷达接收通道的前端模块芯片,其性能的优劣直接影响通道的性能。传统的双向放大器芯片往往是基于射频开关的拓扑结构设计的,在噪声性能和反向隔离度方面都有所不足。文中设计基于电源调制的双向放大器芯片,具有全新的电路拓扑结构,射频信号不通过射频开关而直接进入低噪声放大器,可以优化芯片的噪声性能;同时,截止的器件可以提高芯片的反向隔离度。设计中如何提高低噪声放大器的增益和噪声性能,以及如何利用有源滤波匹配技术实现射频输入输出端口的合并和匹配是两大难点和创新点。文中基于L 波段的双向放大器设计及流片的测试结果显示,芯片有良好的性能,充分验证了理论分析的正确性。     

微波器件噪声参数的测量方法

作为微波低噪声器件研制和应用的一项关键技术,噪声参数的测量工作引起行业的广泛关注。论述了噪声参数测量原理,研究了测量系统校准方法,分析了噪声源的反射系数、噪声温度,阻抗调配器的反射系数、S参数、增益,接收机的反射系数、噪声功率等20余项物理量对噪声参数测量的影响,对比了直接冷源法和简化冷源法在接收机传输增益测量中的优缺点,提出了改进型冷源法。最后给出了噪声参数测量不确定度主要影响量的归类分析,为下一步开展噪声参数不确定度评定工作奠定了基础。     

室温下的微波有源“冷”噪声源

本文介绍了单管“冷”噪声源的理论分析、ＣＡＤ及实验结果,并提出了一种双管“冷”噪声源。     

宽带超低相位噪声测量系统设计与实现

随着频率源技术的不断发展,信号的频段范围和相噪水平不断提升和优化,这对相位噪声的准确测量提出了新的挑战。文章针对雷达探测、精确制导、时频基准等微波射频领域中高性能低噪声频率源相位噪声指标的测试需求,对鉴相法测量相位噪声的原理进行了分析研究,设计了低噪底的鉴相通路。同时结合互相关技术和微波变频等技术,设计了具有双鉴相通道的互相关式相位噪声测量系统,进一步优化系统噪底,从而实现宽带超低相位噪声信号指标的准确测量。