A C-Band Monolithic GaAs PIN Diode SPST Switch

A monolithic single pole single throw （SPST） switch is developed with GaAs PIN diode technology from IMECAS. A novel small signal model of a GaAs PIN diode is developed for circuit simulation. The switch features an on-state insertion loss of less than 1.6dB and a return loss of greater than 10dB while maintaining an off-state isolation of greater than 23dB from 5.5 to 7. 5GHz. The measured 1dB power gain compression point is about 20dBm.

DC～40GHz反射型GaAs MMIC SPST开关

介绍了基于GaAs PHEMT工艺设计的一款宽带反射型MMIC SPST开关的相关技术,基于成熟的微波单片集成电路设计平台开展了宽带SPST开关设计。工作频率范围为DC^40 GHz,插入损耗≤0.8 dB,隔离度≥25 dB,驻波比≤1.4∶1。同时,对电路的通孔特性进行了分析,对电路设计流程进行了阐述。要获得期望带宽的开关,如何选择控制器件的通孔连接方式,以及通孔数量对插入损耗等性能的影响。最终,具有小尺寸和优异微波性能的GaAs微波单片集成单刀单掷开关电路成功开发。

一种高耐压SPST天线调谐开关设计

设计实现了一款高耐压单刀单掷天线调谐开关,用于Sub-6 GHz的天线孔径调谐、阻抗调谐以及宽带开关。设计采用串-并联和体区自适应偏置结构,兼顾插入损耗和隔离度;此外基于传统的堆叠结构进行改进,通过设计各级晶体管的尺寸不均匀,极大程度地提高了开关并联支路承受电压的能力;通过采用两级偏置网络,减小了栅端和体端的泄露从而削弱关断状态下寄生电容不等效应,最终实现支路电压耐受能力的提高。所提出的设计采用130 nm SOI CMOS工艺,仿真结果表明工作频率为0.1 GHz~5 GHz,导通电阻为1.24Ω,关断电容为112 fF,插入损耗为0.14~0.48 dB,隔离度带内大于30 dB,电压承受能力大于60 V。

W波段SPST研究

论文对W波段单刀单掷开关进行了详细研究。首先阐述了PIN二极管的基本特性,给出了其在正反偏压下的等效电路;然后分析了SPST开关的主要参数和隔离度提高方法进行了讨论;最终确定了开关的基本电路结构。选用在毫米波波段传输损耗较低的鳍线作为传输线,在其上并联PIN二极管的方式来设计该开关。之后,从PIN二极管的选择、鳍线缝宽的确定,波导至鳍线过渡结构的设计以及低通滤波器的设计,整体电路的仿真等几方面来完成SPST开关的设计。

Ka波段高隔离单刀单掷开关设计

pin二极管具有导通电阻小、响应速度快及截止频率高等特点,在微波控制电路中常用于制作微波开关。基于pin二极管,研究了具有高隔离特性的Ka波段微带型单刀单掷开关。通过采用多级开关芯片统一馈电的新型电路结构,在Ka波段实现了优于90 dB的开关隔离。采用ADS和HFSS软件对设计的电路进行联合仿真,并进行了实物加工。实测结果表明,在设计的频段内(f_0±1 GHz)开关电路的输入和输出回波损耗均不小于10 dB,插入损耗不大于3.5 dB,隔离度不小于90 dB以及开关时间(上升沿和下降沿)不大于2 ns。

1～26．5GHz GaAs PIN单刀单掷开关单片

采用GaAsPIN二极管，完成1～26．5GHz的单刀单掷开关单片的设计、制作。SPST开关单片带内插损小于0．5dB，驻波优于1．1，隔离度大于27dB，在10～26．5GHz，隔离度大于37dB。开关单片采用MOCVD生长的GaAs纵向PIN二极管材料结构，Ф76mm GaAs圆片工艺加工制作。

毫米波GaAs pin单刀单掷开关单片

采用GaAs pin二极管，完成了15-40GHz的单刀单掷开关单片的设计、制作．GaAs pin二极管SPST开关单片具有低插损、高隔离、高功率的特点，在15-20GHz带内插损0．6dB，驻波优于1．5，隔离度大于40dB;在20～40GHz带内插损小于1．1dB，驻波优于1．35，隔离度大于35dB．pin二极管SPST开关单片的1dB功率压缩点P-1大于2W，GaAs pin二极管开关单片采用MOCVD生长的GaAs纵向pin二极管材料结构，Ф76mm GaAs圆片工艺加工制作．

主动式雷达导引头三通道集成接收前端设计

介绍了一种主动式雷达导引头三通道集成接收前端的设计方案及技术要点,全文围绕小型化设计思想,详细阐述了各主要关键部件Ku波段单刀单掷开关、低噪声放大器、镜像抑制混频器及单通道接收机等电路设计及测试结果,并最终实现了多功能部件的系统集成,整个集成接收前端具有低噪声、高增益、高隔离度、高镜像抑制及集成度高的特点,在主动式雷达导引头前端系统中具有较好的应用前景。

科技强省能力评价体系与实证分析

科技强省是知识经济时代各省区追求的目标,更是我国建设创新型国家的基础。构建了由科技投入、科技产出、科技效益、科技环境4个一级指标和15个二级指标构成的科技强省评价指标体系,运用主成分分析方法,对30个省(市、自治区)的科技强省能力进行了实证评价与比较分析。研究表明:各地区科技强省能力存在着显著差异,以科技效益为核心的科技强省实力对科技强省能力起着主要作用。湖北省有较好的科技强省潜力,未来的发展应在努力建设科技创新能力的基础上,重点提高科技效益,增强科技强省实力,最终实现从科技大省向科技强省的转变。

AlGaAs梁式引线PIN管及其应用

介绍了采用AlGaAs/GaAs异质结材料制作的梁式引线PIN管。该PIN管采用P+AlGaAs阳极异质结结构,GaAs圆片工艺,采用空气桥工艺连接正负电极引线。研制的PIN管VBR≥90V,CT≤0.022pF(VR=5V,f=1 MHz),RS≤4.9Ω(f=470 MHz,IF=20mA),τ≥5ns(IF=10mA)。使用该器件制作了W波段的SPST开关,实现在f=91GHz下,隔离度>30dB,插入损耗≤1.4dB,开关时间≤20.0ns。

一种新颖的实现大小功率切换的技术

针对大功率雷达发射组件大小功率切换技术的要求,利用环行器3个端口环行的特点,提出了一种新颖且更易于实现的大小功率切换技术。该技术只需一个PIN二极管单刀单掷的大功率射频开关,便可实现大小功率的切换,且射频开关无需通过大功率,只需对其进行反射,因此大幅降低了实现难度。同时,采用该技术研制了一部S波段发射组件,其大功率输出达到1 500 W以上,成功实现了大小功率的切换,且功率容量和切换速度均满足设计要求,具有较高的实用性。

76～85GHz集成单刀单掷开关研究

为了解决W波段接收机保护开关和发射机调制开关芯片问题,基于0.1 mm厚2英寸熔制石英薄膜电路工艺,研制出了应用于W波段PIN二极管单刀单掷开关。为了考察开关性能的一致性,随机抽取了3个SPST开关作了测试,测试结果为,在76-85 GHz频率范围内,开关插损小于1.3 d B,不一致性小于0.5 d B;开关隔离度大于20 d B;开关响应时间、导通时间、关断时间小于20 ns;开关尺寸3.2 mm×3.2 mm。结果表明,该开关可作为接收保护开关和发射调制开关应用于W波段收发组件中。

NP01系列微型按钮式开关

NP01系列微型按钮式开关具有照明和非照明两种款式。该系列产品采用了正在申请专利的机械硅橡胶结构，用于进行触摸式启动。该开关可用于SPST开关电路，从PCB板到顶部的距离为12．5mm，在28V时，电流为0．4μA，触摸距离为1．5mm，触摸压力为1.5N（标准）或2．5N（高）。

宽带GaAs微波单片集成单刀单掷开关

本文报道了采用串、并联ＦＥＴ结构的砷化镓（ＧａＡｓ）微波单片集成（ＭＭＩＣ）单刀单掷（ＳＰＳＴ）开关的原理及制作工艺。在ＤＣ～８０ＨＺ频率范围内，插入损耗小于２ｄＢ，隔离度大于４０ｄＢ，反射损耗大于１５ｄＢ。并且具有较高的开关速度和极低的直流偏置功率耗散。芯片尺寸为１×２ｍｍ。