收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Ka频段接收机部件单元单片集成电路设计

杨自强  
【摘要】: 微波/毫米波单片集成电路(MMIC)具有体积小、重量轻、可靠性高、稳定性好等优点,不仅在卫星通信、相控阵雷达系统、电子战等军事应用领域具有非常广泛的应用,而且在民用方面也有相当大的市场。PHEMT(赝匹配型高电子迁移率管)器件具有优异的高频特性、功率特性和低噪声特性,使之成为微波/毫米波单片集成电路领域中最有竞争力的有源器件之一。本文设计了若干Ka频段接收机部件单元单片集成电路,通过商用的0.2μm GaAs PHEMT工艺实现流片。主要研究内容摘要如下: (1)设计完成了Ka频段两级低噪声放大器芯片,工作频率为29-33GHz,实现增益大于10dB,噪声系数小于3.5dB。 (2)设计完成了Ka频段宽带低噪声放大器芯片,该芯片为四级放大结构,采用自给偏压设计,实现单电源1.8V供电,功耗仅为81mW,在整个Ka频段内增益大于18dB,噪声系数小于3.8dB。 (3)设计完成了Ka频段宽带镜频抑制混频器芯片,采用Lange Coupler等宽带电路实现混频器的宽带特性,在30-38GHz频率范围内,变频损耗小于12.6dB,镜频抑制度大于20.4dB。 (4)设计完成了Ka频段宽带四次谐波镜频抑制混频器芯片,采用Marchand Balun和阻性PHEMT器件构建偶次谐波混频单元,应用Lange Coupler等宽带电路实现混频器的宽带特性,首次实现了Ka频段四次谐波镜频抑制混频器芯片。同时该芯片采用了小型化设计技术,使芯片面积大大缩小,该芯片与国外二次谐波镜频抑制混频器芯片相比面积相当,甚至更小。该小型化技术也可应用于其它毫米波单片集成电路的设计中。 (5)设计完成了超宽带有源二倍频器芯片。该芯片由平衡式倍频器和放大器两部分组成。平衡式倍频器由有源Balun和两个FET倍频单元构成,实现了对奇次谐波的有效抑制。放大器由分布式放大器和两级共源放大器组成,实现宽带放大。该倍频器芯片输入频率为1.5-25GHz,工作带宽超过了4个倍频程,在输入频率为1.5-20GHz时,倍频增益大于0dB。该倍频器芯片可实现将微波信号倍频到Ka频段。 (6)微波/毫米波单片集成电路中的无源元件建模技术研究:将神经网络方法和电磁仿真相结合对Lange Coupler进行建模,所得模型具有和电磁仿真结果同样的准确度,但所需的计算时间却非常少,该模型可用于Lange Coupler电路的设计和优化。引入支持向量机回归方法对MIM(metal-insulator-metal)电容进行建模,该模型适合于大规模CAD优化过程中的在线使用,同时充分证明支持向量机回归方法在微波/毫米波无源电路建模方面的有效性。以上研究的两种建模方法也适用于其它微波/毫米波单片集成电路中无源元件建模。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 成跃进;Ka频段通信卫星及发展[J];空间电子技术;1995年04期
2 李勇;Ka频段卫星通信系统天线的设计[J];无线电工程;2005年03期
3 王爱华,罗伟雄;Ka频段卫星通信信道建模及系统性能仿真[J];通信学报;2001年09期
4 江关辉,高葆新,孙柏根,孙迎新;Ka频段GaAs单片平衡混频器[J];固体电子学研究与进展;1996年04期
5 科卞;Ka频段三倍频、四倍频——功率放大组件[J];电子科技大学学报;2002年02期
6 刘芸江,甄蜀春,李曼;Ka频段卫星通信的信道特性与仿真技术[J];无线电通信技术;2004年02期
7 王军贤,方胜,戚友芹;Ka频段低噪声HEMT放大器[J];固体电子学研究与进展;1996年04期
8 王广华;马金岭;崔龙;;浅谈Ka频段卫星星际链路[J];卫星与网络;2010年08期
9 黄志澄;多媒体卫星通信[J];信息系统工程;1998年06期
10 王振河;王增利;郑军;;Ka频段卫星通信雨衰分析及解决对策[J];飞行器测控学报;2005年06期
11 王铁锰;梁冀生;;Ka频段卫星通信地空链路的云雾衰减[J];计算机与网络;2009年11期
12 陆建平;;Ka频段卫星通信系统降雨衰减分析[J];无线电通信技术;2008年02期
13 潘威;肖志东;郝营;;Ka频段星地链路的OFDM信道估计[J];大众科技;2008年08期
14 陈明勇;窦文斌;;Ka波段径向波导功率合成网络[J];电波科学学报;2010年04期
15 梁冀生;;Ka频段卫星通信地空链路的大气衰减[J];无线电通信技术;2006年01期
16 喻梦霞;李爱斌;徐军;;Ka频段PHEMT 1W功率单片放大器(英文)[J];半导体学报;2007年10期
17 康小克;刘玥玲;蔡钟斌;;Ka频段固态集成功率放大器的设计[J];信息与电子工程;2010年02期
18 郭桂美;邓磊;唐高弟;;Ka波段低噪声放大器的研制[J];信息与电子工程;2008年04期
19 孔宝根,刘芸江,屠明亮;Ka频段卫星通信网传播衰落效应研究[J];现代电子技术;2004年21期
20 周兆清;;Ka卫星通信系统中雨衰分析[J];无线电通信技术;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 施小波;席晓莉;刘江凡;;Ka频段隔板式圆极化器的设计[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
2 陈明勇;窦文斌;;Ka波段径向波导功率合成网络[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
3 刘蕊花;鄢泽洪;;Ka双频段圆极化器的研究[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
4 杨自强;杨涛;刘宇;;Ka频段自给偏置低噪声放大器MMIC设计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
5 王军胜;;Ka频段双工器经典设计[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
6 康小克;徐军;;E面缝隙波导定向耦合器的研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
7 延波;吴秋生;薛良金;;Ka频段三倍频、四倍频—功率放大组件[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
8 佘胜团;金龙;赵兴;;Ka频段圆极化微带单脉冲天线阵的研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
9 刁睿;徐锐敏;谢小强;;Ka频段分支波导-微带双探针功率合成网络[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
10 刁睿;徐锐敏;谢小强;;Ka频段开槽波导空间功率合成网络[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李超;毫米波集成接收前端的研究[D];电子科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟一波;Ka频段波导阵列天线的研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 陈俊;Ka频段2W固态功率放大器设计[D];南京理工大学;2004年
3 钟催林;Ka频段高稳电调倍频源研究[D];电子科技大学;2004年
4 金长林;Ka频段三端器件压控振荡器的研究[D];电子科技大学;2002年
5 尚金伟;Ka频段卫星通信信道电波传输特性及自适应TDMA抗雨衰对策的应用研究[D];天津大学;2003年
6 张清斌;Ka频段宽带卫星通信信道雨衰特性的研究[D];吉林大学;2014年
7 张三喜;Ka频段高Q传输腔稳频Gunn振荡器研究[D];电子科技大学;2001年
8 李桂萍;相控阵雷达——毫米波T/R组件研究[D];电子科技大学;2004年
9 林野;Ka频段固态功率合成技术研究[D];电子科技大学;2007年
10 李信;Ka频段多波束卫星通信系统雨衰特性及补偿方法的研究[D];吉林大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张照炎 廖春发;Ka频段卫星面对市场挑战[N];中国航天报;2002年
2 士元;网络与宽带卫星联姻妙不可言[N];北京科技报;2001年
3 舒志军;全球卫星互联网技术的崛起[N];国际商报;2002年
4 记者 胡英;新天卫星来华找市场[N];计算机世界;2002年
5 ;业内专家预言 卫星通信三大趋势[N];人民邮电;2001年
6 郝为民;卫星通信在信息网中的应用[N];人民邮电;2001年
7 ;专家预言卫星通信发展三大趋势[N];人民邮电;2001年
8 廖春发;卫星互联网是商机还是隐阱[N];中国航天报;2002年
9 程鸿;宽带接入的七年之痒[N];中国电脑教育报;2004年
10 ;毫米波国家重点实验室[N];科技日报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978