短毫米波InP DHBT單片放大器研究.pdf

1、短毫米波/太赫茲系統(tǒng)在雷達、電子戰(zhàn)、通信和成像技術(shù)上應用前景十分廣泛，是目前國內(nèi)外微波技術(shù)領域的研究重點和發(fā)展前沿。單片放大器作為其中的關鍵部件，更是研究的重中之重。磷化銦（InP）基雙異質(zhì)結(jié)晶體管（DHBT）具有工作頻率高、功率密度大、線性度好、抗輻照特性強等優(yōu)點，非常適合制作短毫米波單片放大器。因此InP DHBT短毫米波單片放大器的研究，具有十分重要的研究價值和現(xiàn)實意義。本文的研究工作如下：
　　利用InP DHBT的小信號

2、等效電路模型，結(jié)合ADS、HFSS聯(lián)合電磁仿真的方法設計了一款多級級聯(lián)的140~220GHz的單片放大器。針對有源器件增益低、無源結(jié)構(gòu)插入損耗較大的缺點，采取匹配網(wǎng)絡連同偏置網(wǎng)絡一起進行共軛匹配的改進方法和多級級聯(lián)的拓撲結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)高增益；采用λ/4高阻抗線、并聯(lián)接地去耦電容和穩(wěn)定電阻的偏置結(jié)構(gòu)以保證晶體管的正常工作和電路穩(wěn)定。仿真結(jié)果表明：放大器在215GHz~225GHz頻段內(nèi)，小信號增益大于10dB，在220GHz處達到峰值小信號增

3、益12dB。在片測試結(jié)果為：在 Vce=1.5V，Ibb=500μA偏置條件下，放大器小信號增益在156.5GHz~179GHz頻率內(nèi)大于8dB，在161GHz處達到最大增益9.83dB，輸入端S11在-4dB左右，輸出端S22優(yōu)于-10dB。
　　利用InP DHBT的Agilent HBT大信號等效電路模型，設計了一款中心頻率為140GHz的片上功率合成的MMIC功率放大器。采取匹配網(wǎng)絡和偏置網(wǎng)絡一起進行共軛匹配設計的改進方法