硅功率微波单片集成电路

本文简述了硅功率微波单片集成放大器的电路设计、工艺制作和电路性能。该电路工作频率为50～500MHz,1dB压缩点输出功率P_(-1)≥500mW,功率增益G_P=13～15dB,增益平坦度△G_P=±1dB,驻波比1:2。     

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。     

20GHz卫星通讯用的二极单片缓冲放大器

本文描述了20GHz卫星通讯用的二级GaAs单片缓冲放大器的设计、制造和测试结果。从1.5×1.5mm芯片上得到17.7～20.2GHz内13±0.75dB的增益、在这个芯片面积上还包括一切必需的偏置和隔直电路。     

C波段高增益低噪声放大器单片电路设计

主要介绍了C波段高增益低噪声单片放大器的设计方法和电路研制结果。电路设计基于Agilent ADS微波设计环境,采用GaAs PHEMT工艺技术实现。为了消除C波段低噪声放大器设计中在低频端产生的振荡,提出了在第三级PHEMT管的栅极和地之间放置RLC并联再串联电阻吸收网络的方法,降低了带外低频端的高增益,从而消除了多级级联低噪声放大器电路中由于低频端增益过高产生的振荡。通过电路设计与版图电磁验证相结合的方法,使本产品一次设计成功。本单片采用三级放大,工作频率为5～6GHz,噪声系数小于1.15dB,增益大于40dB,输入输出驻波比小于1.4∶1,增益平坦度ΔGp≤±0.2dB,1dB压缩点P-1≥10dBm,直流电流小于90mA。     

具有增益均衡功能的新型宽带MMIC放大器

由于行波管"山丘状"功率增益特性需要补偿,提出了具有增益均衡功能的新型宽带单片放大器结构。利用FET作可调元件的嵌入式低损无源滤波网络实现了增益均衡功能。设计中采用了有别于传统的分布放大器形式,选择了高效率高增益级联型单级分布放大器结构。研制出的嵌入增益均衡滤波网络的三级级联型单级分布放大器,在6～14GHz频带范围内,仅使用5个0.25×120μmp HEMT,小信号增益15.5±1.3dB;输入输出反射损耗<-10dB;NF<8dB;频带中部引入的电调衰减幅度超过7dB。芯片面积为2.48mm×1.25mm。验证了此新型电路结构的可行性。     

X波段及DBS接收用PHEMT单片低噪声放大器

报道了X波段及DBS接收用单片低噪声放大器的研制结果。利用CAD软件对单片电路进行优化设计，设计工作包括MBE材料、PHEMT器件和单片电路三部分。在研制过程中，开展了关键工艺的专题研究。研究结果为：单级单片放大器在10：5－11．6GHz范围内，NF≤1．82dB，G≥7.72dB；在11．7－12．2GHz范围内，NF≤1．80dB，G≥6．8dB；双级放大器在10．4－11．1GHz范围内，NF≤1．96dB，G≥15．3dB，最低噪声系数为1．63dB，最高增益为16．07dB。     

12GHz微波单片低噪声放大器

<正> 南京电子器件研究所于1988年11月研制成12GHz微波单片集成两级低噪声放大器,封面插图为其芯片的SEM照片。在11.7～12.2GHz频率范围内,该放大器的噪声系数为3.1dB,相关增益为14dB。采用该所自编的计算机程序NAMP进行电路优化设计,在3.22×1.49×0.2mm芯片上集成了2个GaAs MESFET,6个MIM电容,8个空气桥及微带线电路。     

S波段GaAs单片可变增益放大器

用分析方法获取具有4个端口的双栅FET适用S参数进行设计,用微波单片集成电路技术制成增益30dB,可控增益大于65dB,二栅开关时间小于5ns的S波段单片可变增益放大器,封装后的尺寸为17.5mm×20mm×5mm。     

IEEE 802.11a发射前端可变增益放大器和前置功率放大器的研究

本文介绍了用于单片集成IEEE 802.11a发射前端的5.2GHz可变增益放大器和前置功率放大器。本设计采用50GHz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,芯片面积为1.12×1.25mm2。可变增益放大器由5个控制字控制,可变增益范围为34dB,并在-30°C 到 85°C范围内具有较好的温度补偿效果。前置功率放大器采用差分输入、单端输出的结构,负载采用5.2GHz电感电容并联谐振电路。两个电路的总增益最大为29dB,OIP3为11dBm。在2.85V供电条件下,总功耗电流为45mA。     

12GHz频段GaAs双栅MESFET单片混频器

用于直播卫星接收机中的12GHz频段GaAs双栅MESFET单片混频器已经研制成功。为了减小芯片尺寸,缓冲放大器直接连在混频器的中频输出端后面,而不采用中频匹配电路。混频器和缓冲器制作在各自的芯片上,以便能分别测量。混频器芯片尺寸是0.96×12.6mm,缓冲器芯片尺寸是0.96×0.60mm。用于混频器的双栅FET和用于缓冲器的单栅FET都具有间隔紧密的电极结构。栅长和栅宽分别是1μm和320μm。带有缓冲放大器的混频器在11.7～12.2GHz射频频段提供2.9±0.4dB变频增益和12.3±0.3dB单边带(SSB)噪声系数。本振频率是10.8GHz。将一个单片前置放大器、一个镜象抑制滤波器和一个单片中频放大器与混频器连接起来构成低噪声变频器。变频器在上述频段内提供46.8±1.5dB的变频增益和2.8±0.2dB单边带噪声系数。     

100mW8～12GHz微波FET宽带放大器

本文介绍了一种宽带大动态放大器及其电路设计和实验结果。其主要技术指标为:在8～12GHz频带范围内,G_p≥20dB,△G_p≤±1.5dB,P_0≥100mW。该场放具有体积小、重量轻、可靠性高等特点。     

A 77 GHz mHEMT MMIC Chip Set for Automotive Radar Systems

A monolithic microwave integrated circuit (MMIC) chip set consisting of a power amplifier, a driver amplifier, and a frequency doubler has been developed for automotive radar systems at 77 GHz. The chip set was fabricated using a 0.15 µm gate‐length InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic high electron mobility transistor (mHEMT) process based on a 4‐inch substrate. The power amplifier demonstrated a measured small signal gain of over 20 dB from 76 to 77 GHz with 15.5 dBm output power. The chip size is 2 mm × 2 mm. The driver amplifier exhibited a gain of 23 dB over a 76 to 77 GHz band with an output power of 13 dBm. The chip size is 2.1 mm × 2 mm. The frequency doubler achieved an output power of –6 dBm at 76.5 GHz with a conversion gain of ?16 dB for an input power of 10 dBm and a 38.25 GHz input frequency. The chip size is 1.2 mm × 1.2 mm. This MMIC chip set is suitable for the 77 GHz automotive radar systems and related applications in a W‐band.     

2~26GHzGaAs单片功率放大器

报道了一个具有低噪声性能的2~26GHz GaAs超宽带单片功率放大器的研究结果,介绍了模型提取、电路设计和单片制作的全过程.放大器采用分布式设计,在超宽带频率范围内增益为6.5±0.5dB,输入输出驻波比小于2.0.在2~20GHz内测得输出功率大于300mW,噪声系数为3.5~5.5dB.单片放大器包括所有匹配、隔直及偏置电路,芯片面积为3.2mm×1.275mm×0.1mm.     

GaAs双栅MESFET单片行波混频器

本文根据GaAs MESFET单片行波放大器的原理,研制了一种新型宽带单片混频器.混频电路制在厚为0.1mm,面积为2.7×1.8mm的GaAs基片上,RF和LO分别通过等效特性阻抗为50Ω的G_1线和G_2线进入混频电路,且这两个频率在4个GaAs双栅MESFET(DGFET)中混频.这种MMIC混频器在中频频率为1.0GHz.射频频率在2～12GHz范围内得到约为8.5dB的变频损耗(无中频匹配电路),其平坦度约为±0.6dB.这一结果有助于进一步研究与实现单片宽带微波接收机.     

（英）D波段InP基高增益、低噪声放大芯片的设计与实现

利用90-nm InAlAs/InGaAs/InP HEMT工艺设计实现了两款D波段（110~170 GHz）单片微波集成电路放大器。两款放大器均采用共源结构,布线选取微带线。基于器件A设计的三级放大器A在片测试结果表明：最大小信号增益为11.2 dB@140 GHz,3 dB带宽为16 GHz,芯片面积2.6×1.2 mm2。基于器件B设计的两级放大器B在片测试结果表明：最大小信号增益为15.8 dB@139 GHz,3dB带宽12 GHz,在130~150 GHz频带范围内增益大于10 dB,芯片面积1.7×0.8 mm2,带内最小噪声为4.4 dB、相关增益15 dB@141 GHz,平均噪声系数约为5.2 dB。放大器B具有高的单级增益、相对高的增益面积比以及较好的噪声系数。该放大器芯片的设计实现对于构建D波段接收前端具有借鉴意义。     

"Self-stabilized" cascaded negative-conductance amplifiers

A simple circuit is proposed for amplifiers that consist of cascaded negative-conductance stages. A biasing scheme is proposed that utilizes the incremental resistance of the active devices to reduce series resistance in the bias circuit. An experimental two-stage tunnel-diode amplifier of this design provides voltage gain of 10 dB ± 1 dB over a frequency range extending from below 200 Hz to above 25 MHz. The proposed circuit appears practical for design of monolithic circuits requiring broadband gain extending to gigahertz frequencies.     

基于RC-CR多相网络的镜频抑制接收机MMIC

基于RC-CR多相网络技术研制了一款S波段镜频抑制接收机单片微波集成电路(MMIC),在MMIC芯片上集成S波段低噪声放大器(LNA)、差分IQ混频器、本振(LO)驱动放大器、RC-CR多相网络滤波器等电路单元,实现了S波段单片镜频抑制接收机,解决了镜频接收机小型化的问题.电路、电磁场软件仿真以及采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺流片后的结果表明,在S波段实现了噪声系数小于1.8 dB,增益大于12 dB,中频(150±5) MHz带内镜频抑制大于35 dBc的技术指标.MMIC的芯片尺寸为4.8 mn×2.5 mm×0.07 mm.此镜频抑制接收机MMIC具有指标优异、体积小、集成度高的特点,可广泛用于各种需小型化的相控阵雷达和通信系统中.     

8～16GHzGaAs单片宽带分布放大器

报道了８～１６ＧＨｚＧａＡｓ单片宽带分布放大器的设计与制作。单级ＭＭＩＣ电路采用三个栅宽为２８０μｍ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ作为有源器件，芯片尺寸为１．１ｍｍ×１．６ｍｍ。在８～１６ＧＨｚ频率范围，用管壳封装的两级级联放大器增益Ｇ＿ａ，为１１．３±１ｄＢ，噪声系数Ｆ＿ｎ＜６ｄＢ，输出功率Ｐ＿（１ｄＢ）＞１６ｄＢｍ。