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A 330-500 GHz Zero-Biased Broadband Tripler Based on Terahertz Monolithic Integrated Circuits 被引量:2
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作者 任田昊 张勇 +4 位作者 延波 徐锐敏 杨成樾 周静涛 金智 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2015年第2期31-34,共4页
A 330-500 GHz zero-biased broadband monolithic integrated tripler is reported. The measured results show that the maximum efficiency and the maximum output power are 2% and 194μW at 348 GHz. The saturation characteri... A 330-500 GHz zero-biased broadband monolithic integrated tripler is reported. The measured results show that the maximum efficiency and the maximum output power are 2% and 194μW at 348 GHz. The saturation characteristic test shows that the output i dB compression point is about -8.5 dBm at 334 GHz and the maximum efficiency is obtained at the point, which is slightly below the 1 dB compression point. Compared with the conventional hybrid integrated circuit, a major advantage of the monolithic integrated circuit is the significant improvement of reliability and consistency. In this work, a terahertz monolithic frequency multiplier at this band is designed and fabricated. 展开更多
关键词 InP InGaAs A 330-500 GHz Zero-Biased Broadband Tripler Based on Terahertz monolithic integrated circuits dBm SBD
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A G-band terahertz monolithic integrated amplifier in 0.5-μm InP double heterojunction bipolar transistor technology 被引量:2
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作者 李欧鹏 张勇 +4 位作者 徐锐敏 程伟 王元 牛斌 陆海燕 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第5期448-452,共5页
Design and characterization of a G-band(140–220 GHz) terahertz monolithic integrated circuit(TMIC) amplifier in eight-stage common-emitter topology are performed based on the 0.5-μm In Ga As/In P double heteroju... Design and characterization of a G-band(140–220 GHz) terahertz monolithic integrated circuit(TMIC) amplifier in eight-stage common-emitter topology are performed based on the 0.5-μm In Ga As/In P double heterojunction bipolar transistor(DHBT). An inverted microstrip line is implemented to avoid a parasitic mode between the ground plane and the In P substrate. The on-wafer measurement results show that peak gains are 20 dB at 140 GHz and more than 15-dB gain at 140–190 GHz respectively. The saturation output powers are-2.688 dBm at 210 GHz and-2.88 dBm at 220 GHz,respectively. It is the first report on an amplifier operating at the G-band based on 0.5-μm InP DHBT technology. Compared with the hybrid integrated circuit of vacuum electronic devices, the monolithic integrated circuit has the advantage of reliability and consistency. This TMIC demonstrates the feasibility of the 0.5-μm InGaAs/InP DHBT amplifier in G-band frequencies applications. 展开更多
关键词 terahertz amplifier InP double heterojunction bipolar transistor inverted microstrip line monolithic integrated circuit
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Optimization of terahertz monolithic integrated frequency multiplier based on trap-assisted physics model of THz Schottky barrier varactor
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作者 Lu-Wei Qi Jin Meng +5 位作者 Xiao-Yu Liu Yi Weng Zhi-Cheng Liu De-Hai Zhang Jing-Tao Zhou Zhi Jin 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第10期308-314,共7页
The optimization of high power terahertz monolithic integrated circuit (TMIC) is systemically studied based on the physical model of the Schottky barrier varactor (SBV) with interface defects and tunneling effect. An ... The optimization of high power terahertz monolithic integrated circuit (TMIC) is systemically studied based on the physical model of the Schottky barrier varactor (SBV) with interface defects and tunneling effect. An ultra-thin dielectric layer is added to describe the extra tunneling effect and the damping of thermionic emission current induced by the interface defects. Power consumption of the dielectric layer results in the decrease of capacitance modulation ration (Cmax/Cmin), and thus leads to poor nonlinear C–V characteristics. The proposed Schottky metal-brim (SMB) terminal structure could improve the capacitance modulation ration by reducing the influence of the interface charge and eliminating the fringing capacitance effect. Finally, a 215 GHz tripler TMIC is fabricated based on the SMB terminal structure. The output power is above 5 mW at 210–218 GHz and the maximum could exceed 10 mW at 216 GHz, which could be widely used in terahertz imaging, radiometers, and so on. This paper also provides theoretical support for the SMB structure to optimize the TMIC performance. 展开更多
关键词 C-V characteristic physics-based model terahertz monolithic integrated circuit(Tmic) Schottky barrier varactor
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X波段GaAs MMIC低噪声放大器设计研究
4
作者 王国强 蒲颜 +2 位作者 万瑞捷 聂荣邹 朱海 《电声技术》 2024年第2期116-118,共3页
文章针对雷达和卫星通信等微波系统需求,设计一种X波段GaAs单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)低噪声放大器。该电路为两级放大器级联结构,采用自偏置电路结构,实现单电源3.5 V供电。通过电感峰化和宽带... 文章针对雷达和卫星通信等微波系统需求,设计一种X波段GaAs单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)低噪声放大器。该电路为两级放大器级联结构,采用自偏置电路结构,实现单电源3.5 V供电。通过电感峰化和宽带匹配等技术实现X波段的工作频率全覆盖,并实现较低的噪声系数。测试结果表明,在8~12 GHz频率范围内,低噪声放大器功率增益大于23 dB,噪声系数小于1.7 dB,输出1 dB压缩点功率大于13 dBm。 展开更多
关键词 低噪声放大器 X波段 单片微波集成电路(Mmic)
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一种X波段150W紧凑型功率放大器MMIC
5
作者 杨卅男 李通 蔡道民 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期642-647,共6页
基于0.35μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺平台设计了一款功率放大器单片微波集成电路(MMIC),采用双场板将HEMT的击穿电压提升至200 V;借助热电联合设计,优化HEMT的栅栅间距和末级HEMT布局,器件热阻降至0.55℃/W;输出匹配融合了功... 基于0.35μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺平台设计了一款功率放大器单片微波集成电路(MMIC),采用双场板将HEMT的击穿电压提升至200 V;借助热电联合设计,优化HEMT的栅栅间距和末级HEMT布局,器件热阻降至0.55℃/W;输出匹配融合了功率分配/合成、阻抗变换和谐波调谐等功能,并通过多电容串联提高了击穿电压,增强了电路的鲁棒性;优化了版图布局,末级HEMT采用两两共地,并利用片上电感以缩短栅极偏置线,减小了芯片面积。最终,实现了饱和输出功率大于150 W、功率附加效率大于40%、功率增益大于22 dB的X波段功率放大器MMIC,其尺寸为3.8 mm×5.3 mm。该功率放大器MMIC可广泛应用于通信领域。 展开更多
关键词 紧凑型 X波段 功率放大器 功率附加效率 热阻 单片微波集成电路(Mmic)
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GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型
6
作者 郜佳佳 游恒果 +1 位作者 李静强 舒国富 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期380-387,共8页
GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)的热积累问题是制约其进一步高度集成和大功率化应用的主要技术瓶颈,针对该散热问题,提出了GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型。在简单多层叠加的热阻解析模型的基础上,细化至芯片的近结区域,... GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)的热积累问题是制约其进一步高度集成和大功率化应用的主要技术瓶颈,针对该散热问题,提出了GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型。在简单多层叠加的热阻解析模型的基础上,细化至芯片的近结区域,引入了位置矫正因子矩阵和耦合系数矩阵,并通过加栅窗的方式建立了芯片近结区的热阻解析模型。该模型考虑了GaN功率放大器MMIC的特点以及衬底的晶格热效应,可以更准确地表征芯片结温。采用红外热成像仪对6种GaN功率放大器MMIC在不同工作条件下进行了热测试,对比仿真和测试结果发现,解析模型的结温预测误差在10%以内,说明该模型可以准确地表征GaN功率放大器MMIC的热特性,进而用于优化和指导电路拓扑设计。 展开更多
关键词 GaN功率放大器 单片微波集成电路(Mmic) 近结区 热阻解析模型 红外热成像 热特性
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一种V波段高效率5W GaN功率放大器MMIC
7
作者 高哲 范一萌 万悦 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期360-364,共5页
基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求;使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配,通过威尔金森功分器/合成器完成... 基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求;使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配,通过威尔金森功分器/合成器完成功率放大器的末端功率合成;通过对晶体管宽长比的设计与多胞晶体管的合成,实现了功率放大器的高功率稳定工作和高效率输出。经过测试,在59~61 GHz频率范围内,在占空比为20%、脉宽为100μs时,该功率放大器MMIC的饱和输出功率达到37 dBm以上,功率附加效率(PAE)大于21.1%,功率增益大于17 dB;连续波测试条件下输出功率大于36.8 dBm, PAE大于21%。该设计在输出功率和PAE上具有一定的优势。 展开更多
关键词 V波段 功率放大器 单片微波集成电路(Mmic) 高效率 功率合成
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一款18~40GHzMMIC无源双平衡混频器
8
作者 陈亮宇 骆紫涵 +2 位作者 许丹 蒋乐 豆兴昆 《电子与封装》 2024年第5期48-52,共5页
基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(p HEMT)工艺,设计了一款18~40 GHz的无源双平衡混频器。该混频器采用肖特基二极管构成的混频环和3耦合线Marchand巴伦的结构,提高工作带宽的同时也减小了芯片尺寸。当本振(LO)功率为14 d Bm、中... 基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(p HEMT)工艺,设计了一款18~40 GHz的无源双平衡混频器。该混频器采用肖特基二极管构成的混频环和3耦合线Marchand巴伦的结构,提高工作带宽的同时也减小了芯片尺寸。当本振(LO)功率为14 d Bm、中频(IF)频率为100 MHz时,常温下流片测试的各项参数典型值为上下变频模式下LO/射频(RF)频段覆盖18~40 GHz,带内变频损耗为-7 d B,1 d B压缩点功率值为10 d Bm,LO到RF端口的隔离度为-25 d B,同时其余各端口之间具有优良的隔离度。中频频率覆盖DC~20 GHz,芯片尺寸为1.63 mm×0.97 mm。 展开更多
关键词 无源双平衡混频器 宽带 单片微波集成电路
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基于GaAs pHEMT工艺的宽带6位数字移相器MMIC 被引量:1
9
作者 周守利 顾磊 +1 位作者 张景乐 吴建敏 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期183-188,共6页
基于0.15μm GaAs pHEMT (pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)工艺,研制了一款6位数字移相器微波单片集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC).该移相器由六个基本移相位级联组成,工作频带为10~18 GHz,... 基于0.15μm GaAs pHEMT (pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)工艺,研制了一款6位数字移相器微波单片集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC).该移相器由六个基本移相位级联组成,工作频带为10~18 GHz,步进值为5.625°,移相范围为0~360°,具有64个移相态.根据最优拓扑选择理论,5.625°,11.25°,22.5°移相位采用桥T型结构,降低了移相器的插损及面积;采用开关型高低通滤波器结构实现45°,90°,180°移相位,提高了大移相位的移相精度,并有效降低了寄生调幅.实测结果表明:64态移相寄生调幅均方根误差小于0.6 dB,移相输入输出回波损耗低于-11 dB,移相均方根误差小于4.2°,基态插入损耗低于8.6 dB.芯片尺寸为3.35 mm×1.40 mm.该数字移相器具有宽频带、高移相精度、尺寸小的特点,主要用于微波相控阵T/R组件、无线通信等领域. 展开更多
关键词 GaAs pHEMT 宽带 数字移相器 微波单片集成电路
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X波段平衡式限幅低噪声放大器MMIC
10
作者 李远鹏 魏洪涛 刘会东 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第9期805-811,共7页
为满足接收机的小型化需求,基于GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款用于8~12 GHz的平衡式限幅低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。将Lange电桥、限幅器、LNA集成在同一衬底上,Lange电桥采用异形设计,芯片比传统尺... 为满足接收机的小型化需求,基于GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款用于8~12 GHz的平衡式限幅低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。将Lange电桥、限幅器、LNA集成在同一衬底上,Lange电桥采用异形设计,芯片比传统尺寸降低30%以上;限幅器级间采用电感匹配结构,提升MMIC的工作带宽;LNA采用并联负反馈、源极电感负反馈以及电流复用拓扑结构,实现超低功耗和良好的稳定性。芯片采用整体最优化设计,在片测试结果表明,在工作频带内,限幅LNA MMIC芯片的增益为(25±0.2)dB(去除1 dB斜率),噪声系数小于1.6 dB,总功耗小于100 mW,耐功率大于46 dBm,该芯片尺寸为2.8 mm×2.4 mm,充分体现了集成工艺的性能和尺寸优势。 展开更多
关键词 赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 限幅器 低噪声放大器(LNA) 单片微波集成电路(Mmic) 负反馈
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基于GaAs PHEMT工艺的超宽带多通道开关滤波器组MMIC
11
作者 王胜福 王洋 +3 位作者 李丽 于江涛 张仕强 李宏军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期48-53,共6页
基于0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款超宽带7路开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。芯片内集成了开关、驱动电路和带通滤波器,实现了开关滤波功能。开关采用反射式串-并联混合结构;译码器和驱动电路控... 基于0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款超宽带7路开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。芯片内集成了开关、驱动电路和带通滤波器,实现了开关滤波功能。开关采用反射式串-并联混合结构;译码器和驱动电路控制某一支路开关的导通或关断;带通滤波器由集总电感和电容组成。该开关滤波器组芯片通带频率覆盖0.8~18 GHz。探针测试结果表明,开关滤波器组芯片各个支路的中心插入损耗均小于8.5 dB,通带内回波损耗小于10 dB,典型带外衰减大于40 dB。为后续研发尺寸更小、性能更优的开关滤波器组提供了参考。 展开更多
关键词 GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 超宽带 多通道滤波器 带通滤波器 开关滤波器组 单片微波集成电路(Mmic)
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2~6GHz高性能开关滤波器组MMIC
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作者 李远鹏 陈长友 刘会东 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第8期706-712,共7页
基于0.25μm GaAs E/D赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一款2~6 GHz开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。片上集成了8路带通滤波器、输入、输出单刀八掷(SP8T)开关、3-8译码器和驱动器。通过输入、输出SP8T开关进行通道选... 基于0.25μm GaAs E/D赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一款2~6 GHz开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。片上集成了8路带通滤波器、输入、输出单刀八掷(SP8T)开关、3-8译码器和驱动器。通过输入、输出SP8T开关进行通道选择,采用三串两并结构,提高了通道间隔离度。带通滤波器组采用多级LC谐振器实现,最小、最大相对带宽分别为18%和100%,可用于宽带及窄带滤波器设计,具有通带插入损耗小,阻带抑制度高等优点。末级级联低通滤波器,实现远端寄生通带抑制大于35 dBc。在片探针测试结果显示,该开关滤波器组芯片在2~6 GHz频率范围内,每个带通滤波器的插入损耗均小于8.5 dB,阻带衰减为40 dB。该芯片具有通道多、功能复杂、集成度高的特点,可应用于宽带雷达系统进行频率预选。 展开更多
关键词 赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 单片微波集成电路(Mmic) 带通滤波器 低通滤波器 单刀八掷(SP8T)开关 3-8译码器 驱动器
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2~18GHz超宽带GaN分布式功率放大器MMIC 被引量:2
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作者 韩雷 边照科 +1 位作者 王生国 刘帅 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第2期146-150,共5页
介绍了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的2~18 GHz超宽带功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用两级非均匀分布式拓扑结构,通过调整各级管芯输出阻抗和微带线阻抗实现超宽带的功率匹配。在管芯前端增加电阻、电容并... 介绍了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的2~18 GHz超宽带功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用两级非均匀分布式拓扑结构,通过调整各级管芯输出阻抗和微带线阻抗实现超宽带的功率匹配。在管芯前端增加电阻、电容并联结构,提升各级电路稳定性并提高截止频率。为改善整体电路布局,在前级和末级放大器之间加入50Ω微带线,既可便于单侧加电,又使芯片尺寸更加合理。测试结果表明,功率放大器MMIC在2~18 GHz频带内,连续波饱和输出功率达到10 W,功率增益大于15 dB,功率附加效率大于20%。GaN非均匀分布式功率放大器MMIC在超宽带、高功率等方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 超宽带 非均匀分布式功率放大器 GAN 高效率 单片微波集成电路(Mmic)
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Q波段高线性高效率GaN功率放大器MMIC 被引量:1
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作者 邬佳晟 蔡道民 +1 位作者 高学邦 陈晓宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第7期600-604,616,共6页
针对卫星通信和5G毫米波通信应用,基于深亚微米GaN工艺,开发了一款高功率、高线性和高效率的功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。根据器件的最大增益和负载牵引特性确定末级晶体管的总栅宽;根据增益要求采用4级放大器级联,前级、次前级... 针对卫星通信和5G毫米波通信应用,基于深亚微米GaN工艺,开发了一款高功率、高线性和高效率的功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。根据器件的最大增益和负载牵引特性确定末级晶体管的总栅宽;根据增益要求采用4级放大器级联,前级、次前级、末前级和末级的栅宽比为1∶2∶4∶8;通过对末级和前三级栅极偏置电压分别加电,实现对各级电路增益分别调节,以提高放大器的线性度;输出匹配网络中包含了二次谐波调谐电路,以降低谐波分量,提高放大器的效率,并结合片外模拟预失真电路实现线性度提升。功率放大器MMIC芯片尺寸为2.6 mm×2.1 mm。测试结果表明,在37~42 GHz,放大器的饱和输出功率大于40 dBm,功率附加效率大于30%,功率增益大于18 dB,三阶交调失真(IMD3)@36 dBm小于-30 dBc。 展开更多
关键词 Q波段 线性度 功率放大器 谐波调谐 预失真 单片微波集成电路(Mmic)
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Design of Si-bipolar Monolithic Main Amplifier IC for Optical Fiber Receivers 被引量:1
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作者 ZHANGYaqi ZHAOHongmin 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 1999年第1期51-57,共7页
A broadband amplifier with transadmittance and transimpedance stages is designed and two types of improved AGC amplifiers are developed on the base of theory study. Making use of the basic amplifier cells, a main ampl... A broadband amplifier with transadmittance and transimpedance stages is designed and two types of improved AGC amplifiers are developed on the base of theory study. Making use of the basic amplifier cells, a main amplifier IC for optical-fiber receivers is deliberated. By computer simulating the performances of the designed main amplifier meet the necessity of high gain and wide dynamic range . They are maximum voltage gain of 42 dB, the bandwidth of 730 MHz,the input signal( V p-p )range from 5 mV to 1 V,the output amplitude about 1 V, the dynamic range of 46 dB. The designed circuit containing no inductance and large capacitance will be convenient for realizing integration. A monolithic integrated design of 622 Mb/s main amplifier is completed. 展开更多
关键词 Digital Optical Fiber Receiver Main Amplifier monolithic integrated circuit
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2~18 GHz GaAs超宽带低噪声放大器MMIC 被引量:1
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作者 李士卿 何庆国 戴剑 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期224-230,共7页
基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并制备了一款2~18 GHz的超宽带低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。该款放大器具有两级共源共栅级联结构,通过负反馈实现了超宽带内的增益平坦设计。在共栅晶体管的栅极增... 基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并制备了一款2~18 GHz的超宽带低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。该款放大器具有两级共源共栅级联结构,通过负反馈实现了超宽带内的增益平坦设计。在共栅晶体管的栅极增加接地电容,提高了放大器的高频输出阻抗,进而拓宽了带宽,提高了高频增益,并降低了噪声。在片测试结果表明,在5 V单电源电压下,在2~18 GHz内该低噪声放大器小信号增益约为26.5 dB,增益平坦度小于±1 dB,1 dB压缩点输出功率大于13.5 dBm,噪声系数小于1.5 dB,输入、输出回波损耗均小于-10 dB,工作电流为100 mA,芯片面积为2 mm×1 mm。该超宽带低噪声放大器可应用于雷达接收机系统中,有利于接收机带宽、噪声系数和体积等的优化。 展开更多
关键词 砷化镓(GaAs) 赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 单片微波集成电路(Mmic) 低噪声放大器(LNA) 共源共栅 超宽带
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A monolithic distributed phase shifter based on right-handed nonlinear transmission lines at 30 GHz 被引量:1
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作者 黄杰 赵倩 +2 位作者 杨浩 董军荣 张海英 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第12期451-455,共5页
The epitaxial material, device structure, and corresponding equivalent large signal circuit model of GaAs planar Schottky varactor diode are successfully developed to design and fabricate a monolithic phase shifter, w... The epitaxial material, device structure, and corresponding equivalent large signal circuit model of GaAs planar Schottky varactor diode are successfully developed to design and fabricate a monolithic phase shifter, which is based on right-handed nonlinear transmission lines and consists of a coplanar waveguide transmission line and periodically distributed GaAs planar Schottky varactor diode. The distributed-Schottky transmission-line-type phase shifter at a bias voltage greater than 1.5 V presents a continuous 0°–360° differential phase shift over a frequency range from 0 to 33 GHz. It is demonstrated that the minimum insertion loss is about 0.5 dB and that the return loss is less than-10 dB over the frequency band of 0–33 GHz at a reverse bias voltage less than 4.5 V. These excellent characteristics, such as broad differential phase shift, low insertion loss, and return loss, indicate that the proposed phase shifter can entirely be integrated into a phased array radar circuit. 展开更多
关键词 GaAs planar Schottky diode phase shifter right-handed nonlinear transmission lines monolithic microwave integrated circuit
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2~6 GHz紧凑型、高效率GaN MMIC功率放大器 被引量:2
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作者 邬佳晟 蔡道民 《太赫兹科学与电子信息学报》 2023年第8期1054-1058,1064,共6页
基于0.25μm SiC衬底的GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,根据有源器件的G_(max)和输出功率密度,选择末级功率器件尺寸并确定其最优阻抗;采用三级放大器,其栅宽比为1:4:16,实现高功率增益和高效率;利用等Q匹配技术,把偏置电路融入匹配... 基于0.25μm SiC衬底的GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,根据有源器件的G_(max)和输出功率密度,选择末级功率器件尺寸并确定其最优阻抗;采用三级放大器,其栅宽比为1:4:16,实现高功率增益和高效率;利用等Q匹配技术,把偏置电路融入匹配电路中,实现简单、低损耗和宽带阻抗变换;借助电磁场寄生参数提取技术实现紧凑型芯片版图,尺寸为2.8 mm×2.0 mm。测试结果表明,偏置条件漏极电压U_(D)=28 V、U_(G)=-2.2 V,在2~6 GHz频率范围内,功率放大器增益大于24 dB,饱和输出功率大于43 dBm,功率附加效率大于45%,可广泛应用于电子对抗和电子围栏等领域。 展开更多
关键词 紧凑 功率附加效率 宽带 增益 微波单片集成电路
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用于毫米波相控阵的U波段10W GaN功率放大器MMIC 被引量:1
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作者 柯鸣岗 阮文州 +1 位作者 夏侯海 杨卅男 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第7期605-610,共6页
基于0.15μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款U波段10 W功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC使用的GaN HEMT漏源击穿电压高达90 V,在28 V的漏源电压下,器件功率密度达到5 W/mm。电路级间引入增益补偿网络(G... 基于0.15μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款U波段10 W功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC使用的GaN HEMT漏源击穿电压高达90 V,在28 V的漏源电压下,器件功率密度达到5 W/mm。电路级间引入增益补偿网络(GCN),并与偏置网络结合,提高电路稳定性的同时可降低插入损耗;输出级匹配电路使用威尔金森功率合成器及簇丛式结构实现8路功率合成,同时保证阻抗匹配效果及漏极供电能力,提高放大器的输出功率与效率。测试结果表明,在40~50 GHz工作频带内,在栅极工作电压为-1.4 V,漏极工作电压28 V的工作条件下,该功率放大器MMIC饱和输出功率大于40 dBm,功率增益大于15 dB,输入电压驻波比(VSWR)小于2,功率附加效率(PAE)大于20%。 展开更多
关键词 功率放大器 GAN U波段 增益补偿网络(GCN) 功率合成 单片微波集成电路(Mmic)
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Ka波段40W功率放大器MMIC的设计和实现
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作者 王彪 王生国 +3 位作者 刘帅 李静强 付兴中 许春良 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第5期403-407,共5页
采用0.15μm栅长GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款Ka波段大功率、高效率功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。电路采用三级放大结构,在输入、输出端采用Lange耦合器进行功率分配和合成,输入匹配网络加入RC稳定结构以提升电路... 采用0.15μm栅长GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款Ka波段大功率、高效率功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。电路采用三级放大结构,在输入、输出端采用Lange耦合器进行功率分配和合成,输入匹配网络加入RC稳定结构以提升电路稳定性,末级器件采用改进型电抗式Bus-bar总线合成匹配网络,在保证各路平衡性的同时,调整器件电压和电流波形,提高电路的输出功率和功率附加效率。测试结果表明,在34~36 GHz频带内,放大器MMIC的饱和输出功率达到40 W,功率增益达到18 dB,功率附加效率达到30%。该功率放大器可有效改善毫米波发射系统的信号传输距离和作用精度。 展开更多
关键词 功率放大器(PA) KA波段 GAN 单片微波集成电路(Mmic) 大功率 高效率
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