微波單片接收前端關鍵器件技術研究.pdf

1、微波單片集成電路就是把有源和無源元器件制作在同一塊半導體基片上的電路。MMIC表現(xiàn)出體積小、重量輕、大批量生產成本低，同時兼具寄生參量小、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，被廣泛應用在電子戰(zhàn)、導彈制導、相控陣雷達系統(tǒng)等軍事領域和移動電話、無線局域網(wǎng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等民用領域。微波毫米波低噪聲放大器(LNA)和混頻器是微波毫米波接收系統(tǒng)的關鍵部件，LNA的主要作用是放大接收到的微弱信號，減小噪聲干擾；混頻器的主要作用是進行頻率變換，提供系統(tǒng)解調

2、、調制所需的信息數(shù)據(jù)。本文基于UMS PH15/25 GaAs pHEMT工藝設計了若干單片接收前端關鍵器件，其中超寬帶分布式放大器通過0.15μm GaAs pHEMT工藝實現(xiàn)流片，毫米波四次諧波鏡像抑制混頻器通過0.25μm GaAs pHEMT工藝實現(xiàn)流片。本文主要研究內容如下：
　?。?）基于0.25μm GaAs pHEMT工藝完成了Ka波段兩級低噪聲放大器設計，工作頻率為33～37GHz，增益大于14dB，噪聲系數(shù)小于

3、2.5 dB，輸入輸出回波損耗優(yōu)于14 dB。
　?。?）基于0.15μm GaAs pHEMT工藝完成了15GHz～40GHz超寬帶分布式放大器設計。該芯片采用共柵共源結構，測試結果顯示，芯片在16～40GHz增益大于6 dB，輸入輸出回波損耗優(yōu)于5 dB，在15～26.5GHz噪聲系數(shù)平均值約為5 dB，芯片面積僅為1.5×1mm2。
　?。?）基于0.25μm GaAs pHEMT工藝完成了Ka波段四次諧波鏡像抑制混頻

4、器設計。采用電容加載技術，使巴倫耦合線的長度縮短為實際長度的80％。改進型雙巴倫的使用進一步減小了巴倫的尺寸。測試結果顯示，在射頻輸入34～36GHz，中頻輸出0.5～1.5GHz時，混頻器的變頻損耗小于20.5dB，鏡像抑制度大于20dB，四次本振到射頻的隔離度大于38dB。
　　（4）基于0.15μm GaAs pHEMT工藝設計完成了Ka波段低噪聲放大器與混頻器的單片集成。仿真結果表明，在射頻頻率為32～40GHz，中頻頻率