8~20GHz GaAs pin二极管单片单刀双掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs pin二极管工艺,设计、制作并测试了一种单片单刀双掷开关. 在8~20GHz频段内,开关正向导通时的插入损耗最小值为1.5dB,输入和输出端的回波损耗大于10dB;开关关断状态的隔离度最大值为32dB. 开关的支路采用串联-并联-并联的结构,其中的GaAs pin二极管基区厚为2.5μm. 在1.3V的偏置电压下,正向导通的串联二极管工作电流为7mA.     

一种吸收式微波限幅器设计方法

本文介绍了一种基于lange电桥结构的吸收式微波限幅器设计方法。限幅电路采用PIN二极管和lange耦合器结构,可实现小型化和高性能限幅特性。测试结果表明,在S频段限幅器插入损耗小于0.9dB,可承受峰值超过100W的功率,限幅器隔离度大于26dB。该设计方法可显著缩小限幅器产品体积,提高限幅器性能,具有广阔的应用前景。     

毫米波GaAs pin单刀单掷开关单片

采用GaAs pin二极管,完成了15～40GHz的单刀单掷开关单片的设计、制作.GaAs pin二极管SPST开关单片具有低插损、高隔离、高功率的特点,在15～20GHz带内插损0.6dB,驻波优于1.5,隔离度大于40dB;在20～40GHz带内插损小于1.1dB,驻波优于1.35,隔离度大于35dB.pin二极管SPST开关单片的1dB功率压缩点P-1大于2W.GaAs pin二极管开关单片采用MOCVD生长的GaAs 纵向pin二极管材料结构,76mm GaAs圆片工艺加工制作.     

毫米波GaAs pin单刀单掷开关单片

采用GaAs pin二极管,完成了15～40GHz的单刀单掷开关单片的设计、制作.GaAs pin二极管SPST开关单片具有低插损、高隔离、高功率的特点,在15～20GHz带内插损0.6dB,驻波优于1.5,隔离度大于40dB;在20～40GHz带内插损小于1.1dB,驻波优于1.35,隔离度大于35dB.pin二极管SPST开关单片的1dB功率压缩点P-1大于2W.GaAs pin二极管开关单片采用MOCVD生长的GaAs 纵向pin二极管材料结构,76mm GaAs圆片工艺加工制作.     

8 kW高功率单刀四掷射频开关

介绍了pin二极管的工作原理,分析了大功率射频(RF)开关的主要参数及对应的设计方法,阐述了大功率射频开关设计过程中反向偏置电压的设计方法及安全性设计的考虑.运用ADS电路仿真软件对射频开关电路进行了仿真和优化,利用pin二极管的特性成功研制出了一款VHF波段8 kW高功率单刀四掷(SP4T)射频开关.研制出的SP4T开关控制电平为0～-1 000 V的差分信号,可承受峰值功率大于8 kW,平均功率大于1.5 kW,当脉宽为60 μs、占空比为25％时,插入损耗小于0.3dB,输入驻波比小于1.3∶1,开关隔离度大于55 dB,转换时间小于50 μs.     

AlGaAs/GaAs PIN超宽带微波毫米波单刀三掷开关

研制了基于异质结AlGaAs/GaAs PIN二极管的超宽带微波毫米波开关单片。通过异质结外延材料结构的设计和MOCVD生长技术、高台面PIN开关电路制备工艺技术、超宽带模型管S参数测试与电路设计,制作了一款0.05～50 GHz的超宽带PIN单刀三掷开关。测试结果表明：该微波毫米波开关在0.05～18 GHz频带内插入损耗为0.5～0.75 dB,隔离度大于41 dB;18～50 GHz频带内插入损耗为0.75～1.2 dB,隔离度大于27 dB;具有低插入损耗和高隔离度的开关切换特性。     

固体微波限幅器

-用薄I层PIN二极管研制成了X波段集成和波导限幅器.实验表明,限幅门限小于12毫瓦,插入损耗小于0.2分贝,小信号时电压驻波比小于1.3.本文阐述了PIN二极管限幅器工作原理、设计和实验结果.     

宽带pin二极管单刀双掷开关的设计与实现

采用两个pin二极管设计、仿真,制作了一个8～20 GHz并联结构的高功率容量的单刀双掷开关。首先通过采用一个新的电路结构,该电路结构除了传统的并联pin单刀双掷开关结构外,还有微带线匹配电路部分,克服了并联结构单刀双掷开关难以实现大的带宽的缺点。然后选择合适的二极管,根据其参数,建立开路、短路等效电路模型;利用Ansoft Designer软件对电路进行了仿真和优化。最后根据优化结果制作并测试了单刀双掷开关。该单刀双掷开关插入损耗在频率8～20 GHz内小于1.7 dB,在频率8～15 GHz内小于1.5 dB;开关隔离度在整个频带内大于21 dB;在14 GHz耐功率容量大于10 W(CW)。     

限幅二极管的微波特性

本文论述了变容二极管、PIN二极管在微波场中的特性以及它们作为限幅器的工作机理。讨论了限幅电平、微波功率容量与限幅管参数之间的对应关系。给出了可以提供选择的几种变容二极管、PIN二极管和阶跃恢复二极管的限幅特性实验数据。分析了限幅管因为功率过载而失效的微观过程和内在因素,从而提出了用阶跃恢复二极管做高功率限幅器的设计方法,并且给出了其功率容量、隔离度和插入损耗的计算公式。此外,文章还讨论了直流回路在无源限幅器中的特殊意义。通过对二极管中载流子在微波场中运动特征的分析,不但有助于合理地选用限幅二极管参数,同时也为寻求提高限幅器的性能、研制优质限幅二极管打开了更广阔的思路。     

8～20GHz GaAs pin二极管单片单刀双掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs pin二极管工艺,设计、制作并测试了一种单片单刀双掷开关.在8～20GHz频段内,开关正向导通时的插人损耗最小值为1.5dB,输入和输出端的同波损耗大于10dB;开关关断状态的隔离度最大值为32dB.开关的支路采用串联-并联-并联的结构,其中的GaAs pin二极管基区厚为2.5μm.在1.3V的偏置电压下,正向导通的串联二极管工作电流为     

高隔离度宽频段组合式RF-MEMS开关的设计

接触式与电容耦合式两类RF MEMS开关各自在一定的频段内,都具有较高的隔离度,但仍然很难满足微波控制系统中对高隔离度的要求.为了获得全波段高隔离度RF MEMS开关,单元开关很难达到要求,在此目标要求下,提出了组合式RF MEMS开关的设计,分别利用HFSS软件对各单元进行结构参数优化,再将两者集成在一起,得到的组合式RF MEMS开关,这种组合式开关在0～20 GHz时隔离度都高于-60 dB,在(≤5 GHz),隔离度高于-70 dB,这是一般单元开关及其他半导体固态开关所无法企及的,而且,在DC～20 GHz范围内,开关的插入损耗小于-0.20 dB,而且并没因隔离度的提高,牺牲了插入损耗.     

C波段限幅开关集成芯片

采用GaAs p-i-n二极管单片集成工艺技术研制出C波段限幅开关集成芯片,该芯片集成了微波限幅器和单刀单掷(SPST)开关功能,尺寸仅为2.5 mm×1.0 mm。采用偏置相关S参数测试法建立可定标的p-i-n二极管器件模型,精准的器件模型保证集成芯片一次流片成功。实测结果显示,该芯片在5～6 GHz频率范围内插入损耗小于1 dB,隔离度大于50 dB,电压驻波比小于1.5∶1,开关速度小于25 ns,可承受10 W以上的连续波功率。该集成芯片在T/R组件接收通道可替代两只单一功能芯片,有较好的应用前景。     

毫米波串联接触式RF MEMS开关的设计与制造

设计了一种应用于毫米波波段的串联接触式RF MEMS开关。为了在毫米波波段获得较高的隔离度,通过使用短截线结构,以降低输入输出端口的耦合电容。为了获得可靠的金属接触,设计了一种改进型的"蟹形"桥结构。测试结果显示,在30GHz,插入损耗为-0.3dB,隔离度为-20dB。在DC～40GHz的频率范围内,插入损耗优于-0.5dB,隔离度优于-20dB。所设计的串联接触式RF MEMS开关,可应用于20～40GHz的频率范围内。     

一种宽带吸收式SPDT开关的设计与实现

射频开关作为微波通信系统的一种关键部件,广泛应用于各种军用电子系统中。该文详细介绍了一种基于PIN二极管的单刀双掷开关的设计技术和实现方法,测试结果表明,该开关在2⁸GHz频率范围内,插入损耗小于2.2dB,隔离度大于70dB。     

一种高线性吸收式限幅器设计方法

本文介绍了一种采用GaAs二极管设计的高线性吸收式限幅器设计方法。电路采用多级GaAs PIN二极管串联形式和加载功率吸收负载,利用GaAs PIN二极管线性度高、耐功率高的特点,可实现低损耗、线性度高和驻波比优良的高集成限幅器结构。测试结果表明在S频段,限幅器插入损耗小于0.5dB,承受功率可达到10W,输出P-1功率大于22dBm,限幅输出功率小于25dBm。本文提出一种新式高线性吸收式限幅器设计方法,在限幅器技术领域具有广阔的应用前景。     

Design and Fabrication of Millimeter-wave DC-contact Series MEMS Switch

设计了一种应用于毫米波波段的串联接触式RF MEMS开关.为了在毫米波波段获得较高的隔离度,通过使用短截线结构,以降低输入输出端口的耦合电容.为了获得可靠的金属接触,设计了一种改进型的“蟹形”桥结构.测试结果显示,在30 GHz,插入损耗为-0.3dB,隔离度为-20 dB.在DC～40 GHz的频率范围内,插入损耗优于-0.5 dB,隔离度优于-20 dB.所设计的串联接触式RF MEMS开关,可应用于20～40 GHz的频率范围内.     

基于0.5m GaAs PHEMT工艺的单刀十掷射频开关模块

描述了采用0.5μm GaAs PHEMT工艺进行单刀十掷射频开关模块的设计工作。模块核心部件为SP10T射频天线开关芯片,内置了用于GSM系统的两条发射通路的谐波抑制低通滤波器,和用于开关控制的驱动电路,改善了线性度。模块实现指标:GSM发射通路插入损耗不大于1.25 dB,其余各通路插损不大于1.35 dB;GSM收发通路间隔离度不小于43 dB,与UMTS通路间隔离度不小于40 dB;GSM两个发射通路二次谐波抑制比分别大于66dBc和54 dBc。     

一种基于MMIC技术的S波段GaAs单刀单掷开关

射频开关作为一个系统的重要组成部分其性能直接影响整个系统的指标和功能。其中插入损耗和隔离度以及开关速度是射频开关最重要的几个指标。在实际测试中,S波段脉冲信号源需要产生快前沿的窄脉冲信号。在此基于上述需求,利用了射频开关模块设计的基本原理,并结合了PCB上微带线的特性阻抗分析,且设计了合适的开关驱动电路,最终设计出一种高隔离度,低插入损耗,高速射频开关,开关控制电压为（0,-5V）。在频率2～4GHz的条件下,插入损耗小于1．7dB,隔离度大于48dB,结果满足设计要求。     

一种新颖的鳍线单刀双掷开关

介绍一种只需要一个偏置控制端口,采用正负脉冲驱动的T形结鳍线单刀双掷开关的设计方法。在电路中采取改进措施,提高了隔离度、降低了插入损耗,测量结果表明,开关在Ka频段内,插入损耗≤1.5dB,隔离度≥30dB;在W频段内,插入损耗≤2dB,隔离度≥25dB。     

C波段GaAs PIN二极管单片单刀单掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs PIN二极管工艺,研究了一种单片单刀单掷开关.为了仿真该单片单刀单掷开关,研制开发了GaAs PIN二极管的小信号模型.在5.5～7.5GHz的频段内,开关正向导通时的插入损耗低于1.6dB,回波损耗大于10dB,开关关断状态的隔离度大于23dB.