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GaAs中频开关的设计与研制

景立  
【摘要】: 随着雷达以及微波技术的发展,对中频开关的性能提出了越来越高的要求,主要是在高隔离度,低损耗的前提下,提高开关速度。GaAs 中频开关具有开关速度快,损耗小,隔离度高,驱动功耗几乎为零,体积小等特点,能够满足人们的要求。为了充分发挥GaAs开关的速度性能,提高GaAs 微波开关的使用灵活性,以及与目前多数系统中的开关TTL控制电平相兼容,我们对TTL电平驱动器的GaAs中频开关进行研究。 本文详细阐述了GaAs 中频开关的设计与研制过程。首先,在深入了解MESFET的工作机理,分析讨论了GaAs MESFET的工作原理并提出一种GaAs 中频开关电路的设计方法,进行了瞬态参数设计与分析。在这一系列研究工作基础上,进行开关电路的拓扑设计,借助现代计算机技术,对电路进行了计算机辅助设计和优化。 同时,建立了GaAs MESFET器件大信号模型,用先进的PSPICE电路模拟程序对所设计的电路进行瞬态分析和直流工作点分析,计算电路的速度性能;用EESOF公司的TOUCHSTN微波电路设计软件,进行开关的插入损耗和隔离度的优化设计。 工艺研究的重点是改进工艺质量,提高成品率,为此我们通过调整工艺条件来优化欧姆接触电阻和提高器件的击穿电压。 最后,已成功研制了DC-500MHz的中频开关,并因此导出了相关的结论,提出了有益的建议。


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