【摘要】：隨著有源相控陣技術(shù)在現(xiàn)代雷達(dá)與通信系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,對(duì)相控陣系統(tǒng)的成本、面積、功耗提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)相控陣組件由分立器件組成,存在電路面積大、成本高、一致性差、裝配復(fù)雜等諸多問(wèn)題,本研究的多功能芯片將多個(gè)功能子系統(tǒng)一體化集成,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)形式的弊端,對(duì)相控陣系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。本研究基于GaAs pHEMT工藝設(shè)計(jì)了兩款工作于L波段的多功能芯片,并對(duì)電路中的關(guān)鍵單元重點(diǎn)研究分析。具體工作內(nèi)容如下:(1)針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)源混頻器的面積大、插入損耗大的難題,本研究對(duì)巴倫變換器進(jìn)行建模分析,在巴倫末端引入尾電容,減小了巴倫傳輸線電長(zhǎng)度,并將其應(yīng)用于無(wú)源雙平衡混頻器中,改善了混頻器的變頻損耗�；谶@種結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一款射頻頻率為0.96-1.25GHz,本振頻率為1.31GHz的下變頻器。最終設(shè)計(jì)結(jié)果為:變頻損耗小于9dB,輸出P_(1dB)大于3.9dBm,本振至中頻端的隔離度大于38dB。(2)為解決低噪聲放大器噪聲與增益特性無(wú)法同時(shí)兼顧的問(wèn)題,引入源極退化負(fù)反饋結(jié)構(gòu),建立與輸入阻抗間的關(guān)系,選擇最佳匹配點(diǎn),同時(shí)兼顧電路的噪聲與增益特性。針對(duì)寬帶放大器增益隨頻率滾降的問(wèn)題,建立RC負(fù)反饋結(jié)構(gòu)等效模型,補(bǔ)償晶體管增益滾降,實(shí)現(xiàn)電路在寬帶內(nèi)的高增益平坦度�；谠摲N拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一款低噪聲放大器,仿真結(jié)果顯示:在0.96-1.25GHz內(nèi),放大器增益大于31dB,噪聲系數(shù)小于0.8dB,增益平坦度小于±0.5dB。(3)針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)隔離度與插入損耗特性之間的矛盾,本研究采用串并聯(lián)結(jié)構(gòu)并結(jié)合pHEMT開(kāi)關(guān)器件等效模型進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了一款具有高隔離度、低插入損耗特性的單刀雙擲開(kāi)關(guān)。仿真結(jié)果顯示:在0.96-1.25GHz內(nèi),開(kāi)關(guān)的插入損耗小于0.33dB,隔離度大于52dB,輸出P_(1dB)大于18.8dBm。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN405
【圖文】：

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本文編號(hào)：2776033