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单片微波集成电路放大器

单片微波集成电路(MMIC)是一种特别的集成电路,它可以在接近直流到微波的频率范围内产生不错的增益。这些器件的例子有:带宽从1到520MHz的Motorola CV-2820; 带宽从直流到1000MHz或者从直流到2000MHz的MAR-X系;带宽从直流到3000MHz的Hewlett-Packard/Avantek MSA-0886;以及工作频率可达30000MHz(30GHz)的特别器件。本文着重介绍Mini-Circuits出产的MAR-X系列产品,因为业余电子爱好者比较容易找到的。MMIC的物理属性MMIC放大器的特点是简单。一般的MMIC只有几个连接点。MAR-X的器件只有四个引脚。其中两个是信号输入和信号输出线。还有两个是地线。需要用到两根地线是由于引线电感的分布,至少在地线通道可以解决杂散电感的问题。你会发现,上面所说的遗漏了一些东西:并没有提及直流电源的连接。直流电源是经由信号输出端点(引脚3)加在MAR-X系...  (本文共5页) 阅读全文>>

西安电子科技大学
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应用于相控阵收发组件的射频/微波集成电路设计

本文重点研究了不同工艺下用于相控阵雷达和通信系统的射频/微波单片集成电路设计。首先采用三维电磁场仿真方法建立了TSMC0.18um工艺的传输线的模型,根据此模型,采用传输线匹配的方法设计了工作在X波段(8-12GHz)的低噪声放大器(LNA)和功率放大器(PA),LNA的噪声系数小于4.5dB,小信号增益大于20dB,PA输出功率大于18.3dBm,功率增加效率为15%,并设计了SPDT开关,插入损耗2.5dB,隔离度大于20dB,最终实现收发模块。根据多层金属耦合的方法采用金属4和金属6设计了Balun结构,并在此基础上设计二极管环形混频器,混频器在17dBm的LO功率驱动下带内变频损耗小于14.2dB,最小变频损耗12dB。提出了一种高隔离度低损耗的CMOS工艺开关设计方法,设计了工作在S波段的隔离度为39.27dB,插入损耗1.03dB的高性能射频单刀双掷开关(SPDT),并设计了工作在3.1-10.6GHz的噪声系数小于...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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高功率Ka波段功率放大器芯片设计

单片微波集成电路(MMIC)具有电路损耗小、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、附加效率高等一系列优点,并可缩小电子设备的体积、减轻重量、价格也可降低不少,这些优点对军用电子装备和民用电子产品都十分重要。本文所讨论的高功率Ka波段微波放大器芯片采用MMIC的方式来实现,主要应用于机载相控阵雷达的T/R组件上,是构成机载相控阵雷达T/R组件的重要部件。根据MMIC发展趋势以及国内实际情况,论文采用多级、多路合成的方法设计了Ka频段MMIC功率放大器,并针对Ka频段单片功率放大器展开了研究,包括对制造工艺的有源器件和无源元件的介绍分析、晶体管热设计、电路拓扑的选取、匹配电路和偏置电路的形式。最后在版图调整规则下,对电路进行了仿真,确定了最终电路版图。论文实际利用0.13μmGaAs pHEMT工艺实现了一个频带宽度为2GHz的单片高功率放大器的仿真设计。设计好的电路分为三级,每级单路pHEMT的尺寸都是14×50μm ,芯片版图面积...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

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单片低噪声放大器技术研究

随着近些年微波技术的飞速发展,在军用和民用领域对单片放大器的需求越来越大,而单片低噪声放大器的研究显得尤其重要。本文设计的S波段和Ku波段单片低噪声放大器,广泛应用于卫星通信领域,具有巨大的市场价值。本论文基于台湾WIN半导体公司的0.15μm Ga As PHEMT工艺进行研究,通过仿真分别实现了S波段和Ku波段单片低噪声放大器的电路设计和版图设计。并介绍了MMIC技术背景和特点,相关器件模型分析和工艺流程。最后文中深入研究了单片低噪声放大器的偏置网络和匹配电路,最终实现了电路低噪声、高增益的性能。其中,Ku波段低噪声放大器采用二级共源拓扑结构。为了便于级联,为每一级放大电路都设计了输入输出匹配网络,并将每一级输入输出端口都匹配到50欧姆。同时该放大器电路源极串联负反馈来提高稳定性数。仿真结果表明,Ku波段低噪声放大器在工作频段即12.25—12.75 GHz内满足绝对稳定条件,噪声系数小于1.1d B,增益大于20d B,增...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于GaN单片微波集成功率放大器设计

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其输出功率密度大、工作电压高和输出阻抗高等特点,在微波通信、雷达等领域有着广泛的应用前景。基于GaN的单片微波集成电路(MMIC)具有高工作电压、高输出功率、频带宽、损耗小、效率高、体积小、抗辐照等特点,已成为当前发展各种高科技武器的重要支柱,并广泛的用于军事和商业。但我国的MMIC产业与发达国家相比起步较晚,与国外的技术水平的差距比较大。在这种背景下我们对GaN单片微波集成功率放大器进行了研究。本论文基于单片微波集成功率放大器的设计原理,将GaN HEMT大信号模型内嵌到ADS软件系统,通过集总元件对器件进行L型匹配,建立GaN MMIC电路。在设计过程中,使用HFSS软件对集总元件进行电磁仿真,详细的分析了2DEG对集总元件的影响,并对器件结构进行优化。在优化好器件结构的基础之上对无源元件的大小、布局、走线进行仿真,导出其S参数,以s2p文件形式带入ADS中,进行系统的仿真和优化。在AD...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

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毫米波引信前端收发组件

本文研究的毫米波收发组件是引信前端的重要组成部分。本文的工作围绕毫米波引信前端收发组件及其关键部件的研究展开。本文首先阐述了毫米波引信前端收发组件的工作原理,根据收发组件的技术指标,按照组件的设计原则提出了具体的设计方案,给出了组件的结构框图,并把组件分为几大模块来进行设计。本文研究了与组件相关的一些平面无源电路。设计了用于组件各模块电路及毫米波单片功率放大器中的微带功率分配/合成器;提出了几种新型的微带带通滤波器结构,给出了仿真和测试结果;其中一种在毫米波上实现的新型微带带通滤波器,通过加载电容而出现慢波效应,从而在不改变电路性能的情况下减小了电路的尺寸,因而使组件的结构安排更易实现。本文通过高频分析软件HFSS对引起对脊鳍线过渡谐振的几个参数进行了分析,得出了可供工程应用参考的设计曲线。此外,采用准静态模型计算了微带到微带互连双线结构的高频特性,其结果对毫米波微带集成电路的设计具有重要价值。本文还介绍了MMIC设计中常用的电...  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>