1GHz 0.5μm CMOS低噪声放大器的设计

从低噪声放大器(LNA)的设计原理出发,提出并设计了一种工作于1GHz的实用LNA.电路采用共源-共栅的单端结构,用HSPICE软件对电路进行分析和优化.模拟过程中选用的器件采用TSMC 0.5μm CMOS工艺实现.模拟结果表明所设计的LNA功耗小于15mW,增益大于10dB,噪声系数为1.87dB,IIP3大于10dBm,输入反射小于-50dB.可用于1GHz频段无线接收机的前端.     

高成品率砷化镓DPDT单片射频开关

采用砷化镓 76mm 0 .7μm离子注入 MESFET工艺技术研制出手机用砷化镓 DPDT单片射频开关(以下简称单片开关 )。该单片开关面积 1 3 1 0 μm× 1 2 5 0 μm,总栅宽 3 6mm,工作频率 DC～ 2 GHz,1 GHz下插入损耗 IL小于 0 .5 2 d B,隔离度 ISO大于 1 7d B,驻波 VSWR≤ 1 .3 ,2 GHz下 IL小于 0 .7d B,ISO大于 1 1 d B,驻波≤ 1 .3 ,反向三阶交调 PTOI优于 64 d Bm,1 W射频信号下的栅漏电小于 2 0 μA。连续五批共 60片的统计结果表明 ,该单片开关圆片上芯片的直流成品率最低 84 % ,最高 96% ;微波参数成品率在 75 %～ 86%之间 ,代表着国内 Ga As单片电路成品率的最高水平     

X波段单片集成低噪声接收子系统

报道一种新型 X波段 0 .2 5 μm PHEMT全单片集成低噪声子系统。该子系统由开关衰减电路、采样检波电路和低噪声放大器三部分组成。开关插入损耗仅 0 .5 d B,放大器噪声系数小于 1 .5 d B。当开关控制电压为-2 V,输入电平 <-7d Bm时 ,此系统相当于一个低噪声放大器。在 8.5～ 1 0 .5 GHz频率内 ,整个系统增益大于2 4d B,噪声系数小于 2 .0 d B,输入输出 VSWR<1 .5 ;但当输入电平 >-7d Bm时 ,采样检波电路开始工作 ,打开主放大器前的开关衰减器 ,限制输入功率进入 LNA。输入功率越大 ,反射越大。在开关控制电压为 +2 V时 ,无论输入功率多大 ,开关关闭通道     

一种DC～5GHz串联微波开关的温度特性和功率处理能力的测试与分析

描述了一种串联微波 MEMS开关的设计、制造过程 ,它制作在玻璃衬底上 ,采用金铂触点 ,在 DC～ 5 GHz,插损小于 0 .6 d B,隔离度大于 30 d B,开关时间小于 30μs.对这种微波开关的温度特性和功率处理能力进行了测试 ,在DC～ 4 GHz,85℃下的插损增加了 0 .2 d B,- 5 5℃下的插损增加了 0 .4 d B,而隔离度基本保持不变 .在开关中流过的连续波功率从 1 0 d Bm上升到 35 .1 d Bm ,开关的插损下降了 0 .1～ 0 .6 d B,并且在 35 .1 d Bm (3.2 4 W)下开关还能工作 .和所报道的并联开关最大处理功率 (4 2 0 m W)相比 ,该结果说明串联开关具有较大的功率处理能力     

一种低压BiCMOS四象限模拟乘法器的设计

提出了一种结构简单的采用 Bi CMOS线性区跨导和输入预处理电路的低压 Bi CMOS四象限模拟乘法器 ,详细分析了电路的结构和设计原理。设计采用典型的 1.2 μm Bi CMOS工艺 ,并给出了电路的 SPICE模拟结果。模拟结果表明 ,当电源电压为± 3V时 ,功耗小于 2 .5m W,线性输入电压范围大约± 2 V。当输入电压范围限于± 1.6 V时 ,总谐波失真和非线性误差均小于0 .8% ,- 3d B带宽大于 110 MHz。     

2～8 GHz微波单片可变增益低噪声放大器

报道了一种微波宽带 Ga As单片可变增益低噪声放大器芯片。该芯片采用南京电子器件研究所 76mm圆片 0 .5μm PHEMT标准工艺制作而成。工作频率范围为 2～ 8GHz,在零衰减时 ,整个带内增益大于 2 5d B,噪声系数最大为 3 .5 d B,增益平坦度小于± 0 .75 d B,输入驻波小于 2 .0 ,输出驻波小于 2 .5 ,输出功率大于 1 0d Bm。放大器增益可控大于 3 0 d B。实验发现 ,芯片具有良好的温度特性。该芯片面积为 3 .6mm× 2 .2 mm。     

0.18 μm CMOS射频低噪声放大器设计

基于TSMC 0.18μm RFCMOS工艺,设计了一种工作于2.4 GHz频段的低噪声放大器。电路采用Cascode结构,为整个电路提供较高的增益,然后进行了阻抗匹配和噪声系数的性能分析,最后利用ADS2009对其进行了模拟优化。最后仿真结果显示。该放大器的正向功率增益为14 d B,噪声系数小于2 d B,1 d B压缩点为-13 d Bm,功耗为7.8 m W,具有良好的综合性能指标。     

毫米波倍频上变频功放组件

该组件是将输入信号 (1 5 GHz,1 0 d Bm)倍频至 3 0 GHz,与本振信号 (5 GHz,1 0 d Bm)上变频到 3 5 GHz,然后进行功率放大输出。其倍频部分采用 Ga As PHEMT有源倍频并进行放大 ,混频电路采用 Ga As二极管的双平衡混频 ,滤波放大后由 8mm波导输出。最终结果为输出频率为 3 5 GHz,输出功率为 1 7d Bm,谐波抑制度大于 40 d BC,偏离中心频率± 2 0 0 MHz带宽内 ,幅度不平坦度小于 1 .5 d B。整个组件尺寸仅为 60 mm×2 2 mm× 1 5 mm。     

CMOS毫米波低功耗超宽带共栅低噪声放大器（英文）

陈述了一个基于单端共栅与共源共栅级联结构的超宽带低噪声放大器(LNA).该LNA用标准90-nm RF CMOS工艺实现并具有如下特征:在28.5~39 GHz频段内测得的平坦增益大于10 d B;-3 d B带宽从27~42 GHz达到了15 GHz,这几乎覆盖了整个Ka带;最小噪声系数(NF)为4.2 d B,平均NF在27~42 GHz频段内为5.1 d B;S11在整个测试频段内小于-11 d B.40 GHz处输入三阶交调点(IIP3)的测试值为+2 d Bm.整个电路的直流功耗为5.3 m W.包括焊盘在内的芯片面积为0.58 mm×0.48 mm.     

2～6GHz单片低噪声放大器

南京电子器件研究所于 2 0 0 1年研制成 WFD0 0 1 5型 2～ 6GHz单片低噪声放大器。该放大器采用南京电子器件研究所 76mm圆片 0 .5μm PHEMT标准工艺制作而成。芯片是由 2个 PHEMT、若干无源元件高度集成的低噪声放大器 ,标准单电源 + 5 V供电 ,输入输出电容隔直 ,使用方便 ,可靠性高 ,一致性好。芯片面积 3.0 mm× 2 .2 mm。达到的技术指标如下 :频率可达 2～ 6GHz,整个带内噪声系数小于 2 .6d B,线性功率增益达 2 5 d B,增益平坦度± 0 .5 d B,输入输出驻波小于 2 .0 ,因其稳定系数大于 1 ,该放大器工作十分稳定2～6GHz单片低…     

100Mb/秒的UWB芯片组亮相

美国 Xtreme Spectrum日前在东京展示了该公司的 UWB(Ultara- Wideband)芯片组“Trinity”及其参考设计板。最高传送速度 10 0 Mb/秒时的传送距离为10 m,传送速度为 2 5 Mb/秒时可传送 2 0 m。使用的频带为 3.1GHz～ 7.5 GHz。耗电量为 2 0 0 m W。采用 0 .18μm工艺 CMOS技术制造的 3枚芯片 :参考设计板大小与 Compact Flash卡差不多。一面封装有 3枚芯片 (MAC、基带处理、收发器 ) ,另一面则封装有 L NA。另外 ,还内置有天线。采用 1英寸× 1英寸的平面设计 ,嵌入在 FR- 4底板的金属层中。采用硅锗 (Si Ge)技术制造的 L NA:…     

1～7GHz全单片低噪声放大器

一种性能优异的全单片宽带低噪声反馈放大器已研制成功。此两级放大器的特点是 ,性能稳定 ,频带宽 ,噪声低 ,增益高而平坦 ,可直接由 +5 V单电源供电 ,无需外加偏置电路 ,输入输出由 MIM电容隔直 ,使用方便。它由栅长为 0 .5 μm Ga As工艺制作而成 ,所有电路元器件皆集成在 3 .0 mm× 2 .0 mm的 Ga As衬底上。经测量 ,在频率 1～ 7GHz的范围内 ,放大器增益大于 2 0 d B,带内增益波动小于± 0 .75 d B,噪声系数 NF<2 .5d B,输入输出驻波 VSWR约 2 .0 ,1分贝压缩点输出功率大于 1 4d Bm。文中介绍了放大器的设计原理和工艺过程 ,并给出了测量结果。测量结果与设计符合得很好。最后值得指出的是 76mm Ga As圆片的成品率高 ,性能一致性好。     

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准 In Ga P/ Ga As HBT单片集成跨阻放大器进行了研究 .采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用 Ga As腐蚀各向异性的特点来完成 BE金属自对准工艺 ,最终制作出的器件平均阈值电压为 1.15 V,单指管子电流增益为5 0 ,发射极面积 4μm× 14μm的单管在 IB=2 0 0μA和 VCE=2 V偏压条件下截止频率达到了 4 0 GHz.设计并制作了直接反馈和 CE- CC- CC两种单片集成跨阻放大器电路 ,测量得到的跨阻增益在 3d B带宽频率时分别为 5 0 .6 d BΩ和 4 5 .1d BΩ ,3d B带宽分别为 2 .7GHz和 2 .5 GHz,电路最小噪声系数分别为 2 .8d B和 3.2 d B.     

2～6GHz单片功率放大器

报道了有耗匹配宽带单片功率放大器的研究方法和结果。该两级单片功放电路采用自建的 Root非线性模型进行了谐波平衡分析。在 2 .0～ 6.7GHz频带上线性增益为 17d B,平坦度为± 0 .75d B,输入和输出驻波分别小于 2。全频带上 ,饱和输出功率为 1～ 1.4 W,功率附加效率大于2 0 %。该宽带单片功率放大器在 76mm Ga As单片 MMIC工艺线上用全离子注入、0 .5μm栅长工艺研制完成 ,电路芯片面积为 0 .1mm× 2 .6mm× 2 .7mm。     

基于248nm扫描光刻机工艺的0.15μm GaAs单片限幅低噪声放大器

报道了一种0.15μm GaAs单片限幅低噪声放大器的材料设计和制作工艺,器件关键层制备使用248 nm扫描光刻机和烘胶工艺方案。利用X波段限幅低噪声放大电路对该工艺进行了流片验证。微波测试结果显示,在7～13 GHz频段内,电路增益大于19.5 d B,在7.7 GHz处增益达22.3 d B;噪声系数小于1.98 d B,在7.2 GHz处,最小噪声为1.28 d B;直流功耗为190 m W,展示了良好的器件和电路性能。     

0.1～2.0 GHz 10W GaN单片行波放大器

报道了一款采用0.25μm GaN功率MMIC工艺研制的0.1~2.0 GHz超宽带功率放大器芯片。芯片采用非均匀分布式拓扑结构进行设计。在管芯栅极端设计稳定结构来提高电路的整体稳定性,在漏极端采用阻抗渐变的方式进行电路匹配,从而提高电路的效率。芯片漏压30 V、连续波条件下,在0.1~2.0 GHz频率范围内,线性增益大于18 d B,功率增益大于13 d B;在0.1~1.5 GHz频率范围内饱和输出功率大于10 W,功率附加效率大于55%,最高效率达到78%。芯片面积2.4 mm×1.9 mm。     

数字硅MOSFET微波特性的研究

利用国内先进的 0 .6μm数字 Si-MOS工艺 ,设计了射频 MOSFET,并研究了其 DC和微波特性 :I-V曲线、S参数、噪声参数和输出功率。研究发现 ,数字电路用 Si MOSFET的频率响应较高 :频率为 1 GHz时功率增益可达 1 0 d B,2 GHz时为 8d B,4GHz时为 5 d B。 1 .8GHz时 ,1分贝压缩输出功率 1 2 .8d Bm,饱和输出功率可达 1 8d Bm,且最小噪声系数为 3 .5 d B。用提取的参数设计并研制了微波 Si MOSFET低噪声放大器 ,以验证MOS器件的微波性能。此放大器由两级级联而成 ,单电源供电 ,输入输出电容隔直。在频率 1 .7～ 2 .2 GHz的范围内 ,测得放大器增益 1 5± 0 .5 d B,噪声系数 N F<3 .8d B,1分贝压缩输出功率 1 2 d Bm;在频率 1 .5～ 2 .5 GHz的范围内 ,放大器增益大于 1 3 d B。     

宽带微波MEMS开关

南京电子器件研究所最近研制出国内首只宽带微波 MEMS开关 ,在 DC- 2 0 GHz范围内插入损耗、驻波和隔离性能良好。开关设计为一薄金属膜桥组成的内禀式桥式结构 ,在硅衬底上由介质膜、下电极、上金属薄膜、共平面波导传一等组成 ,形成一个 SPST并联设置的金属 -绝缘体 -金属接触开关。开关通过静电力进行控制 ,其插入损耗及隔离性能取决于开态和关态的电容。所研制宽带微波 MEMS开关 ,用 WIL TRON36 0 B网络分析仪进行检测 ,结果是 :DC-2 0 GHz频段插入损耗小于 0 .6 9d B;1 4- 1 8GHz内隔离大于 1 3d B,1 8- 2 0 GHz时隔离大…     

8mm、1W固态功率放大器

功率放大器设计在 8mm波段 ,采用微带电路、两级放大 ,第一级带内增益大于 2 0 d B,输出功率大于 2 0 d Bm,第二级功率增益大于 1 5 d B,饱和输出功率超过 1 .5 W。选用芯片 HMMC- 5 0 4 0作为第一级放大器件 ,TGA1 1 41 - EPU作为第二级放大器件。微带电路基片采用 0 .2 5 4 mm厚软介质材料 ,电路与输入输出波导口的连接 (微带 /波导过渡 )通过鳍线来实现。设计时还特别考虑到部件的可靠性要求 ,对核心元器件进行了降额使用。对前级器件 HMMC-5 0 4 0 ,通过控制其栅压来降低它的工作电流 ,其标称工作电流为 30 0 m A,实际应用时不…     

900MHz CMOS锁相环/频率综合器

采用TSMC 0 .2 5μm CMOS技术设计实现了高速低功耗光纤通信用限幅放大器.该放大器采用有源电感负载技术和放大器直接耦合技术以提高增益,拓展带宽,降低功耗并保持了良好的噪声性能.电路采用3.3V单电源供电,电路增益可达5 0 d B,输入动态范围小于5 m Vpp,最高工作速率可达7Gb/ s,均方根抖动小于0 .0 3UI.此外核心电路功耗小于4 0 m W,芯片面积仅为0 .70 mm×0 .70 m m.可满足2 .5 ,3.12 5和5 Gb/ s三个速率级的光纤通信系统的要求.