负载牵引测试系统的误差源分析

负载牵引测试系统是一个复杂的微波测试系统,必然存在测试误差。本文从系统的组成、系统的校准、测量仪器自身测试误差和测试环境等角度分析了误差的来源,及其对测试系统的影响。

具有增益均衡功能的新型宽带MMIC放大器

由于行波管"山丘状"功率增益特性需要补偿,提出了具有增益均衡功能的新型宽带单片放大器结构。利用FET作可调元件的嵌入式低损无源滤波网络实现了增益均衡功能。设计中采用了有别于传统的分布放大器形式,选择了高效率高增益级联型单级分布放大器结构。研制出的嵌入增益均衡滤波网络的三级级联型单级分布放大器,在6～14GHz频带范围内,仅使用5个0.25×120μmp HEMT,小信号增益15.5±1.3dB;输入输出反射损耗<-10dB;NF<8dB;频带中部引入的电调衰减幅度超过7dB。芯片面积为2.48mm×1.25mm。验证了此新型电路结构的可行性。

Load Pull系统高频测试误差分析及新型测试方案

负载牵引(Load pull)测试系统是一个复杂的微波测试系统,在不同的频段有不同的实现方案以及测试误差。本文从Load pull系统及待测器件的固有特性出发,分析了系统高频测试误差产生的原因,并且提出了一种提高系统高频测试精度的新型测试方案。

可调增益均衡性宽带MMIC低噪声放大器设计

文章提出了一种新颖的具有可调增益均衡特性的宽带全单片低噪声放大器电路设计方法,它将用于微波功率模块(MPM)的固态功率放大器(SSPA)链前端中的两项功能独立的电路(多级单片宽带低噪声放大器LNA和单片宽带频率均衡放大器FEA)组合设计在一块单片电路芯片中。其中LNA部分采用高效率高增益宽带级联型分布放大器取代常规的行波式分布放大器,使得放大器级数显著减少;频率均衡放大器提出用一种利用FET作可调元件的嵌入式低损无源网络来取代,使得放大器的增益特性在频带中部下凹可调,补偿了行波管“山丘状”功率增益特性。在此基础上完成设计的 MMIC LNA,仅使用3个0．25μm×120μm pHEMT,在6GHz～18GHz频带内,小信号增益14．3 ±0．8 dB,输入、输出反射损耗<-10 dB,NF<5 dB;嵌入可调增益均衡网络后,在其他性能参数基本保持不变的前提下,频带中部引入的电调衰减范围超过6．5 dB,完全满足MPM要求。

Ka波段100W固态功率合成器

随着科技发展,对大功率的需求越来越高,但是单个固态功率放大器输出功率有限,功率合成技术应运而生。文章介绍了一种利用波导实现Ka波段芯片级功率合成的方法。首先介绍了两路波导功率合成器的模型,分析了影响功率合成效率的因素,推导出合成效率最大化的条件。然后借助HFSS软件进行仿真优化,依托精密机加工技术制作出来的波导功率合成器可以在4GHz带宽内VSWR<1.5,LOSS<0.5dB。合成的基本单元3W模块由两个1.8W的MMIC通过Lange桥合成,在装入壳体合成之前单独调试,确保功率相等,相位一致。最后采用该合路器在35GHz^35.4GHz的工作频率内成功获得100W的合成功率,合成效率达85%以上,测试数据和模拟数据基本吻合。

一种改进的高频GaN HEMT器件模型

提出了一种改进的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMTs)的小信号和大信号模型。该小信号模型通过改进拓扑结构来提升对高频下分布式效应的拟合,对比栅宽为4×30μm的100 nm栅长GaN HEMT器件,在110 GHz内的平均拟合误差为3.48%。在非线性电流模型中,改进的电流方程提升了对低栅压下直流I-V特性的拟合精度,通过结合非线性电容模型,构建了GaN HEMT大信号模型。对比35 GHz负载牵引系统的测试数据,大信号模型仿真结果表明,改进的非线性模型对GaN HEMT大信号特性有良好的预测能力。