基于左手传输线的宽带巴伦设计

提出了一种基于左手传输线的新型Wilkinson巴伦,该巴伦由一个Wilkinson功分器和两条相位响应相差180°的相移 线构成,它具有结构紧凑和宽频带的特点。采用陶瓷基板薄膜加工工艺,制作了一个工作于C波段的Wilkinson巴伦。最后 测试结果显示：从4GHz到6GHz的频率范围内,输入端反射系数|S11|和输出端隔离|S23|均小于-15dB,两输出端口幅度和相 位不平衡性小于0.3dB和±2°,输出端插入损耗|S21|和|S31|大于-4dB。     

基于左手传输线的威尔金森功分器设计

提出了一种新型的基于左手传输线的威尔金森功分器,该器件利用左手传输线具有非线性色散的特性,使用L-C元件构成的-λ/4左手传输线来取代传统功分器的右手传输线构成分支臂。仿真和实验结果表明该新型的功分器能有效增加器件的隔离带宽,缩小器件的尺寸。同时仿真与实验测试结果很好的一致。     

基于InP HBT工艺的宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC设计

基于NEDI0.7μmInP HBT工艺,设计了一种宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC,输出频率范围覆盖DC-100GHz,最大倍频次数高达60.梳谱发生器由40级非线性传输线单元级联构成,每个非线性单元由高阻微带线以及基极-集电极短接的晶体管组成.在一定功率的正弦波或方波信号驱动条件下,芯片输出端可以得到系列高次脉冲...     

基于左手介质的共面波导传输线特性研究

针对微带传输线型左手介质构造复杂且工艺要求高的缺陷,提出了一种新型共面波导型左手介质传输线。本文利用串联电容和并联电感来构造左手介质传输线,通过提取共面波导传输线的等效参数,并用全波仿真来模拟此左手介质后向波的传输特性,发现此左手介质的通带在6GHz 到14GHz 之间,其有效带宽为7.5GHz~12.7GHz,即相对带宽 约52%。     

基于左手传输线的双线极化微带阵列天线

基于左手传输线,提出了一种新型串联馈电的双线极化微带阵列天线结构.通过上层微带线边馈和下层小孔耦合馈电的方式分别实现了天线单元的垂直极化和水平极化的激励,进而使得该天线单元具有高极化隔离度、低交叉极化和宽频带工作等优点.同时由于左手材料具有相位超前的特性,利用传统的右手微带传输线和左手微带传输线的组合以达到零相位延迟,实现了对上述单元构成的微带阵列天线的串联馈电.相对于传统微带阵列天线,该阵列天线结构简单、面积小、插入损耗小、阵列效率高、易于扩展成更大的平面阵列.     

一种40次倍频器的设计

设计了一种以阶跃恢复二极管作为核心元件的高次倍频电路.对倍频电路原理进行了分析,并对成品电路进行了测试.测试结果表明,相位噪声比理论值恶化了2dBc.使用1级阶跃倍频电路实现40次倍频,电路结构简单可靠.电路具有低附加相位噪声、低杂散、体积小等优点,可广泛应用于通信、雷达、频率合成和测量等领域.     

一种螺旋巴伦结构的毫米波二倍频器MMIC设计

基于GaAs肖特基二极管工艺,研制了一款无源毫米波二倍频器单片微波集成电路(MMIC).该电路的拓扑结构包含并联二极管对,输入巴伦和输入、输出匹配电路,其中输入巴伦为螺旋型Marchand巴伦,使电路输入输出端具有奇偶次谐波相互隔离的特点,不仅抑制了输出奇次谐波,而且增加了线间的耦合,显著减小了芯片的面积.在设计软件对电路进行仿真优化的基础上,经过实际流片并对芯片进行了测试,实现了输入功率为15 dBm时,输出频率在44～60 GHz处,输出功率大于-1 dBm,变频损耗小于16 dB,对基波和各次谐波抑制度大于30 dBc的技术指标.芯片实际尺寸为1.45 mm×1.1 mm.     

一种X型宽带复合左右手传输线的设计与分析

为了实现宽带复合左右手传输线,提出并设计了一种反对称X型周期性左右手传输线结构.建立了结构的集总参数等效电路模型,并通过提取等效电路的元件值和S参数仿真,验证了传输线结构的谐振特性.采用参数反演算法对传输线结构的本构参数进行了提取和分析,证实了该结构具有1.6 GHz的带宽,其中在10.08～10.9 GHz呈现左手特性,在9.3～10.08 GHz呈现右手特性,属于宽带左右手传输线结构.最后,应用印刷电路板技术制作了X型复合左右手传输线,并利用平板波导系统对其S参数进行了测试,实验测试结果和仿真结果吻合较好,证明了所设计的左右手传输线结构的有效性.为宽带左右手传输线结构的设计和分析提供了一种手段.     

一种毫米波宽带倍频器设计

毫米波宽带倍频器是毫米波频率合成的关键器件之一。简要总结了倍频电路的基本原理,并以此为基础,从理论分析、毫米波Balun电桥等关键电路的设计及工艺实现上介绍了一种毫米波四倍频器的设计过程。经过实际测试,该毫米波四倍频器输出频率为33-50 GHz,输出功率大于10 dBm,谐波抑制大于20 dBc,各项指标完全达到国外同类产品水平。     

一种新型宽带不等分环形电桥

提出了一种基于左手传输线和DGS复合结构的新型模型。该模型结构简单,实现容易,具有较强的相位超前和稳恒的高阻抗特性。在此基础上,实现了带宽在倍频程(7～14GHz)的1∶6环形电桥和差器,并具有优于-25dB的隔离度和±4°内的相位差,同时使主体电路面积减小了56%。文中给出了新型单元模型的理论分析,环形电桥的仿真与实测结果。     

A broadband GaAs MMIC frequency doubler on left-handed nonlinear transmission lines

A broadband frequency doubler using left-handed nonlinear transmission lines(LH NLTLs) based on MMIC technology is reported for the first time.The second harmonic generation on LH NLTLs was analyzed theoretically. A four-section LH NLTL which has a layout of 5.4×0.8 mm~2 was fabricated on GaAs semi-insulating substrate. With 20-dBm input power,the doubler obtained 6.33 dBm peak output power at 26.8 GHz with 24-43 GHz—6 dBm bandwidth.The experimental results were quite consistent with the simulated results.The compactness and the broad band characteristics of the circuit make it well suit for GaAs RF/MMIC application.     

Design of 20-44 GHz broadband doubler MMIC

This paper presents the design and performance of a broadband millimeter-wave frequency doubler MMIC using active 0.15 μm GaAs PHEMT and operating at output frequencies from 20 to 44 GHz. This chip is composed of a single ended-into differential-out active Balun, balanced FETs in push-push configuration, and a distributed amplifier. The MMIC doubler exhibits more than 4 dB conversion gain with 12 dBm of output power, and the fundamental frequency suppression is typically -20 dBc up to 44 GHz. The MMIC works at VDD = 3.5 V, VSS = -3.5 V, Id = 200 mA and the chip size is 1.5 ×1.8 mm2.     

Design of 20-44 GHz broadband doubler MMIC

This paper presents the design and performance of a broadband millimeter-wave frequency doubler MMIC using active 0.15μm GaAs PHEMT and operating at output frequencies from 20 to 44 GHz.This chip is composed of a single ended-into differential-out active Balun,balanced FETs in push-push configuration,and a distributed amplifier. The MMIC doubler exhibits more than 4 dB conversion gain with 12 dBm of output power,and the fundamental frequency suppression is typically -20 dBc up to 44 GHz.The MMIC works at...     

A D-band frequency doubler with GaAs Schottky varistor diodes

A D-band hybrid frequency doubler is developed with varistor diodes. The multiplier circuit substrate is RT/duroid 5880 with a thickness of 0.127 mm. In the circuit, the improved waveguide to unilateral finline transition is implemented with lower transition loss by cutting off high-order modes, and the reliability of the mounted circuit is enhanced with increased mounting groove depth. The D-band doubler exhibits the highest efficiency of 2% at 150.2 GHz; the typical efficiency is 1.9% from 150 to 150.5 GHz. The experimental and simulated results are in good agreement.     

多阳极220GHz倍频器单片设计

介绍了一款基于GaAs肖特基二极管单片工艺的220 GHz倍频器的设计过程以及测试结果。为提高输出功率,倍频器采用多阳极结构,8个二极管在波导呈镜像对称排列,形成平衡式倍频器结构。采用差异式结电容设计解决了多阳极结构端口散射参数不一致问题,提高了倍频器的转换效率和工作带宽。对设计的倍频器进行流片、装配和测试,测试结果显示：倍频器在204～234 GHz频率范围内,转化效率大于15%;226 GHz峰值频率下实现最大输出功率为90.5 mW,转换效率为22.6%。设计的220 GHz倍频器输出功率高,转化效率高,工作带宽大。     

GaAs pHEMT工艺6～18GHz有源倍频器MMIC

基于GaAs pHEMT工艺,设计了一个6～18 GHz宽带有源倍频器MM IC,最终实现了较高的转换增益和谐波抑制特性。芯片内部集成了输入匹配、有源巴伦、对管倍频器和输出功率放大器等电路。外加3.5 V电源电压下的静态电流为80 mA;输入功率为6 dBm时,6～18 GHz输出带宽内的转换增益为6 dB;基波和三次谐波抑制30 dBc。当输出频率为12 GHz时,100 kHz频偏下的单边带相位噪声为-143 dBc/Hz。芯片面积为1 mm×1.5 mm。     

A compact broadband MMIC sub-harmonic mixer using quasi-lumped transmission lines

A compact broadband monolithic microwave integrated circuit (MMIC) sub-harmonic mixer using an OMMIC 70 nm GaAs mHEMT technology is demonstrated for 60 GHz down-converter applications. The present mixer employs an anti-parallel diode pair (APDP) to fulfill a sub-harmonic mixing mechanism. Quasi-lumped components are employed to broaden the operational bandwidth and minimize the chip size to 1.5×0.77 mm². The conversion gain is optimized by a quasi-lumped 90° phase shift stub. Experimental results show that from 50 GHz to 70 GHz, the conversion gain varies between −12.1 dB and −15.2 dB with a LO power level of 10 dBm and 1 GHz IF. The LO-to-RF, LO-to-IF and RF-to-IF isolations are found to be greater than 19.5 dB, 21.3 dB and 25.8 dB, respectively. The second harmonic component of the LO signal is suppressed. The proposed mixer has an input 1 dB compression point of -2 dBm and exhibits outstanding figure-of-merits.     

GaAs PHEMT工艺V波段有源二倍频器MMIC

基于标准GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一个输出频率在V波段的有源二倍频器单片微波集成电路(MMIC),实现了高输出功率和良好的谐波抑制特性.芯片内部集成了180°马逊巴伦、对管变频和输出功率放大器等电路.重点优化设计了马逊巴伦的版图结构,在宽带内具有良好的相位和幅度特性;分析了对管变频结构电路的原理,确定其最佳工作电压在压断电压附近;设计了V波段两级放大器电路,对带内信号放大的同时抑制了带外谐波信号,提高了整个倍频器的输出功率.芯片采用微波探针台在片测试,在外加3.5V电源电压下的工作电流为147 mA;输入功率为14 dBm时,在55～ 65 GHz输出带宽内的输出功率为13 dBm;带内基波抑制大于20 dBc,芯片面积为2.1 mm×1.3 mm.此倍频器MMIC可应用于V波段通信系统和微波测量系统.     

23GHz 0.2μm PHEMT倍频器

应用异或逻辑运算，对输入信号进行非线性变换，产生偶次高阶谐波分量，实现二倍频功能。改进的异或门中，利用LC谐振回路作为异或门的负载，提取出希望得到的频率分量。利用三阶巴特沃斯低通滤波器，解决了芯片输入、输出接口问题。选用微带线和衬底接地的共面波导等不同结构的电感实现形式，充分利用了芯片面积。测试表明，芯片可以在22．62～23．24GHz频率范围内实现二倍频输出。     

宽带GaAsFET微波单片集成单刀双掷开关

本文报道了一种采用串、并联ＦＥＴｓ结构的ＧａＡｓＭＭＩＣ单刀双掷开关。芯片尺寸为０．９７＊１．２３ｍｍ．在ＤＣ－１０ＧＨＺ频率范围内，插入损耗小于２．２ｄＢ，隔离度大于３２ｄＢ，反射损耗大于１２ｄＢ，并关时间小于１ｎｓ，在５ＧＨＺ下的功率处理能力大于２０ｄＢｍ。此开关具有极低的直流功率耗散。