X 波段砷化镓场效应晶体管

做出了10千兆赫微波频率下低噪声放大砷化镓场效应晶体管,使固体放大器频率范围比使用硅晶体管提高2～3倍。GaAs FET 最高振荡频率达30千兆赫,8千兆赫和16千兆赫下测得的功率增益分别为8分贝和3分贝,见图1。4千兆赫下噪声3分贝,低于迄今为止报导的晶体管噪声水平。此外,场效应晶体管噪声随频率的变化较小,8千兆赫下仅为5分贝,见图2。器件制于半绝缘 GaAs 衬底上的10~(17)厘米~(-3)掺硫外延薄膜上。外延层必须很薄(约0.3     

Q波段砷化镓场效应晶体管放大器和振荡器

在12～20千兆赫的频率范围内研究了肖特基势垒栅砷化镓场效应晶体管。最大有用功率增益的测量表明,在这个范围内,器件具有比预期更高的增益。用带线技术制成了输出功率为4毫瓦的17千兆赫振荡器和功率增益为16分贝的四级14.9千兆赫放大器。     

14～18千兆赫的砷化镓放大器和振荡器

最近,美帝国际商业机器公司制成了14～18千兆赫的实验性晶体管放大器和振荡器。由于采用了砷化镓晶体管,使它们的频率特性提高了。在室温下,砷化镓晶体管中的电子饱和漂移速度比在硅中大2倍。据报道,在17千兆赫下,振荡器输出为1毫瓦。在14.9千兆赫、150千兆赫的3分贝带宽下,四级窄带放大器产生最大的功率增益为16分贝。在18千兆赫、380兆赫的带宽以上,三级放大器呈现的最大增益为6分贝。电路中所采用的新型晶体管的外推法测量数据表明,晶体管的最高振荡频率实际上在30千兆赫以上。理论计算表明,只要     

砷化镓功率场效应晶体管的X波段性能

本文介绍 X 波段砷化镓功率场效应晶体管(FET)的测量结果。这些器件是用简单的平面工艺制作的。多个单元并联的器件在9千兆赫下,输出功率大于1瓦,增益大于4分贝。4分贝增益下,最大输出功率在9千兆赫下为1.78瓦,在8千兆赫下为2.5瓦。8千兆赫下,器件功率附加效率为46%。     

4千兆赫下输出5瓦的功率晶体管

美国微波半导体公司最近报导该公司生产的微波功率晶体管在4千兆赫频率时,功率输出为5瓦,功率增益为4分贝,效率为30％,这一产品的型号为MSC4005,这一系列的MSC4003工作频率在4千兆赫时,输出功率为2.5瓦,增益为6分贝。MSC4001工作在4.5     

中功率砷化镓肖特基势垒场效应晶体管

固体微波器件研究的最新和最重要的进展之一是研制出了中功率砷化镓肖特基势垒场效应晶体管(GaAsMESFET)。RCA 的研究工作已确认此种器件可用做中功率的放大器和振荡器。我们已做出9千兆赫下,输出功率高达1瓦,功率附加效率η=(P_(out)-P_(in))/P_(dc)为16%(线性增益为5.5分贝)的单元器件。4千兆赫下功率附加效率高达35%,9千兆赫下为21%的器件已经实现。另外,也研制出9.15千兆赫下输出功率     

宽带微波晶体管放大器

研制了六种宽带晶体管放大器.LD4015和 LD4048的频率范围分别为0.5～1千兆赫和1～2千兆赫,典型的小讯号增益分别为27分贝和24分贝。LD4015A 和 LD4048A 是上述型号的高增益改进型,在相同的频率范围内,它们的增益分别为54分贝和48分贝。LD4089和 LD4108的频率范围分别为0.66～1.16千兆赫和3.0～4.5千兆赫,典型的小讯号增益分别为30分贝和11分贝。放大器由制作在陶瓷衬底上的具有片电容和电阻的微带电路及微波晶体管组成。本文叙述了放大器的设计和性能。     

双极功率晶体管威胁卫星通信行波管

据美刊《微波杂志》报导,日本正在研制一种双极功率晶体管(Power Bipolar Transistor),有可能代替地面站和卫星应答机中用的行波管。在这种阶梯电极晶体管(Stepped Electrode Transistor)中,低结温度使之获得高的可靠性。长期和加速寿命试验表明,其无故障平均工作时间超过10~6小时。NEM4205是该系列的典型管子,采用20伏电源,在4.2千兆赫频率下产生5瓦功率,增益为4分贝,效率为25%。NEM4203,在4.2千兆赫频率下功率达3瓦,增益为5分贝,在50℃环境温度下,结点温度只为120℃。利用7只 NEM4203晶体管研制出一种三级放大器,在4千兆赫卫星频带内给出12瓦功率,功率增益为11～13分贝,带宽为240兆赫。     

4～5千兆赫低噪声晶体管放大器的初步研制

利用研制中的硅双极晶体管设计制作了4～5千兆赫频段低噪声晶体管混合集成放大器。实验结果表明,利用这种晶体管制作C波段放大器其性能可满足一定的使用要求。初步结果为:4千兆赫频段两级放大器噪声系数4.5分贝左右,增益10分贝(±1分贝),带宽>500兆赫;5千兆赫频段两级放大器噪声系数6分贝左右。增益10分贝±1分贝),带宽>400兆赫。实验分别是在氧化铝陶瓷衬底和聚四氟乙烯玻璃纤维敷铜板上采用微带电路制作的。     

顶面集电极接触的微波功率晶体管(第一部分)

本合同研究的宗旨在于设计、制造和评价一种全顶面接触的微波功率晶体管。该器件在1～1.5千兆赫的频段具有30瓦的脉冲输出,增益大于7分贝。本合同是制造射频功率晶体管三个组成部分中的第一部分,该器件采用了消除键合引线的匹配网络。TRW 公司目前拥有在2.0千兆赫下具有连续波输出25瓦的微波功率晶体管。该器件在1.5千兆赫下能输出35瓦的连续波功率,增益为8.0～8.5分贝,器件设计的主体是采用全顶面接触的器件结构。本报告涉及这项研究工作的设计、制造程序和进展情况。在第一个季度报告中讨论了全顶面接触的功率品体管的设计进展情况及其研制结果。还讨论了研制全顶面接触结构的工艺技术及新设计。二、顶面集电极接触的晶体管研制     

14～18千兆赫晶体管放大器

据讯,美国IBM研究实验室研制了一种在目前来说频率最高的高频晶体管化放大器和振荡器。为了获得14～18千兆赫下的性能,该实验装置应用了砷化镓肖特基势垒场效应晶体管。这些晶体管IBM公司称之为金属-半导体-场效应晶体管(MESFET),它们在15千兆赫下具有8分贝的增益。用这类晶体管制成的三级放大器在16.9千兆赫下的功率增益为6     

微波场效应晶体管的研制

本报告叙述了能给出微波功率的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的研究结果。这个方案在3千兆赫下已达到1.2瓦的饱和功率,它是在单个的基片载体上由六个栅宽为500微米的小器件并联而成。在3千兆赫下单个器件的小信号增益高达10分贝(截止频率为10千兆赫)。用六个器件并联在3千兆赫下可获得5分贝的增益,输出功率达到800毫瓦。在小信号电平下相互调制分量的测量方法给出-23分贝的三级相互调制分量的结果,对于低的谐波失真来说,这是并未最佳化的器件的典型结果。为了迅速鉴定出制造场效应晶体管的外延材料的质量,采用了水银探针这种技术。从这一工作所得到的结论是欲获较大功率只能靠增大单一器件的尺寸来实现,这是因为在单一基片载体上并联比六个还多的子器件要引起放大器性能的退化。文中对宽为5000微米的自对准栅的器件制造过程作了描述。     

砷化镓功率肖特基势垒栅场效应晶体管微波性能与器件及材料参数的关系

本文叙述了GaAs 功率场效应晶体管(FET)X 波段测量的最新结果。这类器件用简单的平面工艺制造,已有25个以上的片子获得9千兆赫下功率增益为4分贝时输出功率至少1瓦的结果。这些片子的载流子浓度在5～15×10~(16)厘米~(-3)范围。迄今,4分贝功率增益下的最大输出功率已观察到在11千兆赫下为1.0瓦,在8千兆赫下为3.6瓦。器件在8千兆赫下的功率附加效率可达46%。本文扼要地叙述了制造工艺,并对影响大输出功率的诸因素进行了讨论。这些因素是8×10~(16)厘米~(-3)左右的外延层载流子浓度、良好的器件热沉和低的寄生电阻。还讨论了所观察到的微波性能与总栅宽、栅长、夹断电压、外延掺杂浓度等因素的关系。     

微波GaAsMESFET的功率和噪声性能达到新水平

在一月份举行的日本电子通信学会半导体、晶体管研究会上,日本电气中央研究所发表了微波GaAsMESFET的研究结果.功率器件在6千兆赫下输出达25瓦,增益3分贝;低噪声器件在4千兆赫下噪声系数为0.7分贝,在12千兆赫下为1.68分贝.该所用内部连接的器件已实现了在6千兆赫下输出15瓦,为进一步提高输出功率,由提高集成度、增加FET的单位栅宽,即栅条长度而获得成功.为设计在10伏偏压下输     

宽带砷化镓场效应晶体管放大器的设计

实现了具有电抗补偿器和分节阻抗变换器的砷化镓场效应晶体管放大器,并对其特性作了测量。砷化镓场效应晶体管的输入和输出阻抗的虚部用电抗补偿器转换成任意电阻,然后再用分节阻抗变换器转换成50欧姆特性阻抗。对于采用 f_(max)-15千兆赫砷化镓场效应晶体管的放大器,在6.5千兆赫时得到2千兆赫1分贝带宽和5分贝的增益,且其值大致与计算值相符。己实现7分贝的噪声系数。     

NRL回旋管行波放大器增益、饱和和带宽的测量

回旋管行波放大器的实验最近已经完成,在35.1千兆赫频率下当电子注电压为70千伏、电流为9安时,线性增益高达32分贝,而当电子注电流为3安时,增益为24分贝。回旋行波放大器工作于圆波导的 TE_(01)模式和基本电子回旋频率上。目前,它是个单级器件,没有切断部分或稳定元件。放大器已激励到饱和,当增益为13分贝时,观察到的最大输出功率为26千瓦。饱和开始时增益为30分贝,输出功率约为10千瓦。对于电流为3安的电子注,增益为20分贝时所观察到的最佳效率是7.8%。线性带宽的测量表明,3安的电子注峰值增益为24分贝时,-3分贝带宽约为500兆赫。     

高增益微波低噪声微带集成化晶体管放大器

本文叙述2千兆赫波段、增益70分贝以上的微带集成化晶体管低噪声放大器的设计制作。实验测试结果:放大器噪声系数为4分贝上下,3分贝带宽为200兆赫。放大器具有体积小、耗电量低工作稳定的特点,对于改进微波技术工作是很有意义的。     

一种噪声系数低,功率匹配好的1.1千兆赫到2.4千兆赫的晶体管放大器

目前已制造了一种有潜力的低成本放大器微型组件。放大器是采用晶体管管芯和薄膜、梁式引线或片状元件等构成的混合微波集成电路。这种放大器的设计表明,已经有一种能够获得最低噪声系数的输入功率匹配技术。这种技术是使用反馈的方法实现功率匹配,而同时在晶体管的输入端保持最小噪声系数所要求的源阻抗。放大器采用Mullard公司生产的BFR90晶体管管芯,在无反馈时,放大器的失配电压驻波比大于3:1。在1.5千兆赫的中心频率,300兆赫的宽带范围内,对50欧姆的源,放大器的噪声系数已可做到3.5分贝,输入电压驻波比小于1.25:1。在1.1至2.4千兆赫的频率范围,两级匹配放大器的增益在16分贝与12分贝之间。     

宽带放大器输出网络设计

本文介绍了一个分析和设计有耗增益补偿网络的方法。讨论了有耗网络的优点,介绍了用场效应晶体管和双极晶体管组成的二级放大器的实例来证明用低功率放大器设计的这个特殊网络的可行性。这些放大器分别在4—6千兆赫频率范围内获得15.4±0.5分贝的增益,最大噪声系数为2.5分贝。在1—2千兆赫频率范围内增益16.5±1.2分贝和最大输入驻波比为1.78。     

2～4千兆赫倍频程微波集成晶体管放大器

本文采用了简单的电路结构,并运用单向化设计技术完成了共发射极电路设计计算。为提高放大器的集成性,增加可靠性,做了用电阻直接馈电及采用高频损耗小的间隙电容的尝试工作。放大器设计的准则是:让频带高端共轭匹配,控制频带低端失配量,以求获得带内平坦幅频特性。本着这样的准则,初步试制了2～4千兆赫倍频程微波集成晶体管放大器。放大器单级增益为5.1分贝(最小),双级增益10分贝(最小)。放大器噪声系数4千兆赫下测量为5.8分贝,3千兆赫下测量为3.9分贝,2.4千兆赫下测量为5分贝。通带起伏±1分贝,输入、输出采用L_8密封接头,驻波比小于1.9。