面向5GHz无线应用的单片InGaP/GaAs HBT压控振荡器

介绍了一种由商用InGaP/GaAs异质结双极晶体管工艺制成、基于负阻原理的单片压控振荡器,此电路定位于5GHz频段下的无线应用.在实际使用中,除了旁路和去耦电容外,无需外接其他外部元件.测试得到的输出频率范围超过300MHz,为4.17～4.56GHz,与仿真结果非常吻合;相位噪声为-112dBc/Hz@1MHz;在3.3V电源电压下,其核心部分的直流功耗为15.5mW,输出功率为0～2dBm.为了与其他振荡器比较,还通过计算得到了相位噪声优值,约为-173.2dBc/Hz.同时,还讨论了负阻振荡器的原理和设计方法.     

Ku波段源极调谐HFET MMIC VCO

利用S参数分析和负阻分析设计了一个源端调谐的Ku波段HFET单片集成VCO,并获得了一次设计投片成功.提取了GaAs HFET的大信号模型,利用栅源终端阻抗的二维扫描确定了漏极负阻,以此为依据进行输出匹配网络的优化设计.给出了电路制作和测试结果,在17.79～17.89GHz频率上获得了16dBm的输出功率.     

Ku波段源极调谐HFET MMIC VCO

利用S参数分析和负阻分析设计了一个源端调谐的Ku波段HFET单片集成VCO,并获得了一次设计投片成功.提取了GaAs HFET的大信号模型,利用栅源终端阻抗的二维扫描确定了漏极负阻,以此为依据进行输出匹配网络的优化设计.给出了电路制作和测试结果,在17.79～17.89GHz频率上获得了16dBm的输出功率.     

SiGe／Si HBT及其单片微波集成电路的研究

ＳｉＧｅ／Ｓｉ ＨＢＴ作为单片微波集成电路中的有源元件，在截止频率，增益，噪声等方面相对于ＧａＡｓ器件有很大的优势。本文结合本单位在ＳｉＧｅ材料和器件、电路等方面做过的工作，对实现ＳｉＧｅ单片微波集成电路的一些理论和技术要点作了阐述。     

宽带HBT VCO单片电路的设计和制作

针对传统采用的VCO设计理论,分析了VCO的基本结构及其工作原理,分析了负阻法和反馈法的优缺点,采用虚地法对VCO电路进行了分析和设计,从而简化了VCO的设计。同时利用EDA工具对微波宽带VCO单片电路进行优化和仿真,采用多种方法提高芯片性能。基于HBT工艺,设计出了宽带、低相位噪声的VCO单片电路,芯片工作电压为5V,工作电流为50～58mA,VCO振荡频率为3.2～6.2GHz,相噪为-73dBc/Hz@10kHz,输出功率11～14dBm。同时还阐述了采用片上外加变容管的优缺点以及改进方法。     

低相位噪声HBT单片压控振荡器的设计

与传统的硅双极晶体管(Si BJT)相比,异质结双极晶体管(HBT)具有特征频率高、1/f噪声小的优点,可以用在微波频段内的单片集成电路设计中。采用异质结双极晶体管(HBT)设计一种低相位噪声HBT单片VCO电路,芯片电路测试结果:电压控制频率范围fo=8.0~9.5 GHz;输出功率Pout=7~9.5 dBm;在偏离振荡中心频率foffset为100 kHz时相位噪声Pn=-106 dBc/Hz。     

一种高线性SiGe HBT宽带低噪声放大器

简要介绍了一种用于接收机前端的宽带低噪声放大器(LNA)。该微波单片集成电路(MMIC)蔡用0.35μm SiGe工艺实现,且不需要外部阻抗匹配元件,并利用两级级联拓扑结构实现频带内的低噪声和高线性度。电路版图设计后的仿真结果表明,该放大器工作带宽3.78 GHz,功率增益达到27.5 dB,噪声系数(NF)≤2.26 dB,在1.5 GHz信号频率下,输出功率1 dB压缩点(P1dB)为10 dBm。     

Ka波段GaAs耿氏单片压控振荡器

介绍一个以GaAs Gunn器件为振荡元件的Ka波段微波单片压控振荡器(MMIC VCO)。它以工艺相容的Schottky二极管为调谐元件,采取微带耦合的电路形式。该MMIC VCO制作在5mm×3mm的GaAs芯片上,其中包含了一个Gunn管、一个变容管、匹配网络以及两个直流偏置。单片测试结果:在34.6GHz下得到了3.03mW的输出功率,最大电调带宽90MHz。这是国内Ka波段MMIC VCO的首次报道,其性能接近国外1987年的实验室研制水平;同时也是国内首片毫米波段的MMIC。采用了TOUCHSTONE软件包,进行了毫米波段电路的CAD优化尝试,取得了较为满意的结果。     

微波、毫米波单片集成电路（MIMIC）技术

本文主要叙述微波、毫米波单片集成电路的性能及其应用。     

Ka波段单片自偏压低噪声放大器

本文介绍了一款基于0.15μm PHEMT工艺的Ka波段自偏压单片低噪声放大器(LNA)。该款低噪声放大器采用四级级联的电路结构,前两级采用源极电感负反馈同时获得较好的输入驻波和噪声;采用电阻自偏压技术,单电源供电,使用方便。该款低噪声放大器在26~40GHz频段内增益为22±1dB,噪声优于3dB;在36GHz处噪声优于2.5dB。芯片尺寸为2.0mm×1.0mm×0.1mm。     

Ka波段低相位噪声GaAs MHEMT单片压控振荡器

报道了一种低相位噪声VCOMMIC芯片,采用传统的源端反馈形成负阻来消除谐振回路中的寄生电阻,通过合理的输出匹配实现起振条件并抑制谐波,利用南京电子器件研究所0.15μmGaAsMHEMT工艺,研制的Ka波段GaAsMHEMT压控振荡器,典型振荡频率为39.34GHz,频率变化范围38.6～41.3GHz之间,调谐带宽2.7GHz,典型输出功率6.97dBm,频偏100kHz,相位噪声为-81.1dBc/Hz。     

面向5GHz无线应用的单片InGaP/GaAs HBT压控振荡器

介绍了一种由商用InGaP/GaAs异质结双极晶体管工艺制成、基于负阻原理的单片压控振荡器,此电路定位于5GHz频段下的无线应用.在实际使用中,除了旁路和去耦电容外,无需外接其他外部元件.测试得到的输出频率范围超过300MHz,为4.17～4.56GHz,与仿真结果非常吻合;相位噪声为-112dBc/Hz@1MHz;在3.3V电源电压下,其核心部分的直流功耗为15.5mW,输出功率为0～2dBm.为了与其他振荡器比较,还通过计算得到了相位噪声优值,约为-173.2dBc/Hz.同时,还讨论了负阻振荡器的原理和设计方法.     

一种Ka波段低相噪GaAs HBT压控振荡器

本文研究了一种采用GaAs HBT工艺实现的工作在Ka波段的压控振荡器。该振荡器采用共射级组态和对称式电容电感谐振腔结构以降低其相位噪声,采用π型反馈网络补偿180°相移。在片测试结果表明：偏离中心频率1 MHz处相位噪声为-96.47dBc/Hz,调谐范围为28.312到28.695GHz,在-6V电源电压下该振荡器直流功耗为18mA,振荡器芯片面积为0.7mm×0.7mm。     

Ka波段单片压控振荡器的设计

基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了Ka波段单片压控振荡器,该压控振荡器采用源极正反馈结构,变容管采用源极和漏极接地的pHEMT管。通过优化输出匹配网络和谐振网络以改善输出功率和相位噪声性能,使用蒙特卡洛成品率分析对本设计的成品率进行分析和改进。版图仿真结果显示:芯片输出频率为24.6²6.3 GHz,输出功率为(10±1)dBm,谐波抑制大于19 dB,芯片尺寸为1.5 mm×1 mm。     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE〉40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT 单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE＞40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.