毫米波无线通信半导体器件技术发展趋势

随着通信产业尤其是移动通信的高速发展,无线电频谱的低端频率已趋饱和。采用各种调制方法或多址技术扩大通信系统的容量,提高频谱的利用率,也无法满足未来通信发展的需求,因而实现高速、宽带的无线通信势必向微波高频段开发新的频谱资源。毫米波由于其波长短、频带宽,可以有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题,因而在短距离无线通信中有着广泛的应用前景。各种半导体器件是信息和通信技术(ICT)的硬件基础,创造性研发满足毫米波无线通信应用的新兴半导体技术和电路,是提升通信系统容量、解决构建新一代通信系统关键问题的主要技术推手。文章沿着毫米波半导体器件技术创新发展脉络,从相控阵等关键技术的系统架构、半导体材料和工艺、器件设计和封装测试入手,分析总结了第五代(5G)、第六代(6G)移动通信技术毫米波系统和器件技术发展趋势。以美国DARPA的MIDAS计划为例,阐释了军用毫米波器件技术的研究前沿和进展。     

50～75 MHz 1200 W脉冲功率LDMOS器件的研制

分析了工作于甚高频(VHF)频段的千瓦级横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的输出功率、漏极效率及功率增益等关键参数在设计时应考虑的因素,在此基础上,采用0.8 μm LDMOS工艺成功研制了一款工作于VHF频段的脉冲大功率硅LDMOS场效应晶体管(LDMOSFET).设计了用于50～ 75 MHz频带的宽带匹配电路.研制的器件击穿电压为130 V.在工作电压为50 V,工作脉宽为1 ms,占空比为30％的工作条件下测试得到,器件的带内输出功率大于1 200 W,功率增益大于20 dB,漏极效率大于65％,抗驻波比大于10∶1.     

IEEE 802.11g性能分析及应用

全面介绍IEEE802.11g标准的无线局域网,详细讲述IEEE802.11g草案标准的概念、产生背景、特点、构件及其体系结构和发展前景,探讨实现IEEE802.11gWLAN所需的关键技术及其双频多模应用方式,同时分析IEEE802.11g标准的网络性能。     

光子晶体及其自组装制备

自从理论计算指出金刚石结构具有完全光子带隙以来，三维光子晶体的理论研究和实验制作一直受到高度重视。光子晶体的制备方法总体上可分为两大类：微制作法和自组装法。前者适合于制备微波、远红外及近红外波段的光子晶体，后者制备近红外、可见或更短波段的光子晶体具有独特的优势。简述了光子晶体的概念和基本特征，并对三维光子晶体的自组装制备方法进行了综述。     

超宽带Er3+-Tm3+共掺石英光纤放大器串联特性分析

在不影响Er3 -Tm3 共掺石英光纤超宽带放大特性的前提下,提出了利用串联的方式提高系统功率增益的方法,并模拟仿真了两级串联此种石英光纤的工作特性.仿真结果表明:两级串联的Er3 -Tm3 共掺石英光纤的功率增益可达20 dB,基本上解决了其宽带放大但只具有低功率增益的特性.通过与现阶段其它宽带光放大器比较,可以看出采用此种方式的Er3 -Tm3 共掺石英光纤放大器无论在系统复杂度还是在成本方面都具有明显优势.     

（英）沉积参数对射频磁控溅射制备的碲锌镉薄膜的影响

采用Cd096Zn0.04Te靶,利用射频磁控溅射制备碲锌镉薄膜,通过改变基片温度、溅射功率和工作气压,制得不同的碲锌镉薄膜.将制备的碲锌镉薄膜放置在高纯空气气氛中,在473 K温度下退火.利用台阶仪、分光光度计、XRD和SEM测试设备表征,结果表明,通过退火和改变沉积参数,可以制备出禁带宽度在1.45～2.02eV之间调节的碲锌镉薄膜.     

一种用于地面和有线接收机的宽带低噪声放大器

提出并设计了一种用于数字电视接收调谐芯片的宽带低噪声放大器.该设计采用0.35μm SiGe BiCMOS工艺,器件的主要性能为:增益等于18.8dB,增益平坦度小于1.4dB,噪声系数小于5dB,1dB压缩点为-2dBm,输入三阶交调为8dBm.在5V供电的情况下,直流功耗为120mW.     

小型化Ku波段带通滤波器的设计

介绍了一种Ku频段带通滤波器的设计方法,采用电磁仿真软件和Matlab软件给出了滤波器的物理结构和仿真结果,同时给出一个滤波器的设计实例和测试结果。利用制作简单的圆棒内导体结构,采用梳状线与同轴腔相结合的方式,实现窄带带通滤波器,达到结构紧凑,性能优良的特点。设计实例证明了方法的有效性。     

16‐QAM‐Based Highly Spectral‐Efficient E‐band Communication System with Bit Rate up to 10 Gbps

This paper presents a novel 16‐quadrature‐amplitude‐modulation (QAM) E‐band communication system. The system can deliver 10 Gbps through eight channels with a bandwidth of 5 GHz (71‐76 GHz/81‐86 GHz). Each channel occupies 390 MHz and delivers 1.25 Gbps using a 16‐QAM. Thus, this system can achieve a bandwidth efficiency of 3.2 bit/s/Hz. To implement the system, a driver amplifier and an RF up‐/down‐conversion mixer are implemented using a 0.1 µm gallium arsenide pseudomorphic high‐electron‐mobility transistor (GaAs pHEMT) process. A single‐IF architecture is chosen for the RF receiver. In the digital modem, 24 square root raised cosine filters and four (255, 239) Reed‐Solomon forward error correction codecs are used in parallel. The modem can compensate for a carrier‐frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of 10^?5 at a signal‐to‐noise ratio of about 21.5 dB.     

武警卫星通信系统的雨衰估算及分析

由于雨衰是影响卫星通信的重要因素,根据武警部队卫星通信网建设的需要,基于ITU-R制定的雨衰计算模型,选取6个典型城市进行雨衰计算,得到雨衰对Ku波段卫星通信系统的影响,分析得出地星路径仰角越小,海拔越低,降雨率越大,降雨造成的信号衰减越大。