本文關(guān)鍵詞：毫米波InP HBT關(guān)鍵芯片技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： InP異質(zhì)結(jié)晶體管 壓控振蕩器 放大器 毫米波

【摘要】：InP HBT以輸出電導(dǎo)和基極電阻小、發(fā)射極耗盡電容低、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率好、相位噪聲低、工作頻率高等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用到短毫米波放大器、壓控振蕩器等器件中,在航天、隱匿武器探測(cè)、軍用、航天領(lǐng)域起到了重要的作用。本文主要是基于InP HBT的小信號(hào)模型和大信號(hào)模型,進(jìn)行壓控振蕩器和放大器設(shè)計(jì),主要包括小信號(hào)模型設(shè)計(jì)的220GHz的MMIC放大器、大信號(hào)模型設(shè)計(jì)的70GHz的MMIC壓控振蕩器以及180GHz的MMIC壓控振蕩器,為后期340GHz的功率放大器和壓控振蕩器的設(shè)計(jì)提供寶貴經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)要介紹下本文的內(nèi)容。(1)基于InP HBT的小信號(hào)模型,管芯的柵寬為0.5μm,采用三級(jí)級(jí)聯(lián)放大結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)220GHz的MMIC放大器的設(shè)計(jì),版圖聯(lián)合仿真結(jié)果表明,增益在220GHz的時(shí)候達(dá)到3.8dB,輸入輸出回波損耗均優(yōu)于10dB。對(duì)流片后的電路進(jìn)行測(cè)試,得到如下結(jié)果,在180GHz的時(shí)候電路增益達(dá)到6dB,在220GHz的時(shí)候增益為2dB,輸入回波損耗優(yōu)于10dB,輸出回波損耗優(yōu)于9dB。(2)基于InP HBT的模型設(shè)計(jì)的70GHz的壓控振蕩器,管芯的柵寬為1μm,采用雙層工藝,傳輸線采用倒置微帶線,電路結(jié)構(gòu)為差分式結(jié)構(gòu),變?nèi)莨懿捎玫氖蔷w管的發(fā)射極和集電極相連的結(jié)構(gòu),緩沖電路采用射級(jí)跟隨器,以防止外部電路阻抗變化對(duì)振蕩環(huán)路的影響過(guò)大。版圖聯(lián)合仿真結(jié)果表明輸出功率為-2.92dBm,調(diào)諧頻率在72.4GHz到74.3GHz。(3)基于InP HBT模型設(shè)計(jì)的180GHz壓控振蕩器,管芯的柵寬為0.5μm,采用雙層工藝,差分式電路結(jié)構(gòu),緩沖電路為射級(jí)跟隨器。仿真結(jié)果表明:輸出頻率為180GHz,在偏離載波頻率10MHz處,其相位噪聲為-92dBc/Hz,輸出功率為-0.7dBm。
【關(guān)鍵詞】：InP異質(zhì)結(jié)晶體管 壓控振蕩器 放大器 毫米波
【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】：2016
【分類號(hào)】：TN722;TN752
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 發(fā)展動(dòng)態(tài)11-14
• 1.2.1 毫米波段壓控振蕩器的發(fā)展動(dòng)態(tài)11-12
• 1.2.2 毫米波放大器的發(fā)展動(dòng)態(tài)12-14
• 1.3 課題研究的目標(biāo)與意義14-15
• 1.4 本文主要內(nèi)容15-16
• 第二章 InP HBT特點(diǎn)與工藝16-21
• 2.1 InP HBT器件特點(diǎn)16-19
• 2.1.1 InP HBT器件結(jié)構(gòu)16
• 2.1.2 InP HBT工作機(jī)理16-18
• 2.1.3 InP HBT高頻性能18-19
• 2.2 InP HBT的器件工藝19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 InP HBT壓控振蕩器和放大器設(shè)計(jì)原理21-33
• 3.1 VCO的原理21-28
• 3.1.1 VCO簡(jiǎn)介21
• 3.1.2 VCO的性能指標(biāo)21-22
• 3.1.3 常見(jiàn)的壓控振蕩器的結(jié)構(gòu)22-25
• 3.1.4 壓控振蕩器的負(fù)阻原理25-26
• 3.1.5 壓控振蕩器的振蕩條件26-28
• 3.2 MMIC放大器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題28-32
• 3.2.1 放大器的主要性能參數(shù)28-29
• 3.2.2 偏置點(diǎn)的選取29-30
• 3.2.3 MMIC放大器的匹配電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.4 穩(wěn)定性31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 放大器電路設(shè)計(jì)及測(cè)試33-47
• 4.1 放大器的設(shè)計(jì)步驟33
• 4.2 放大器的設(shè)計(jì)33-44
• 4.2.1 小信號(hào)模型選擇33-34
• 4.2.2 過(guò)渡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)34
• 4.2.3 偏置電路的設(shè)計(jì)34-35
• 4.2.4 增益級(jí)35
• 4.2.5 匹配電路35-39
• 4.2.6 整版版圖聯(lián)合仿真39-41
• 4.2.7 放大器的改進(jìn)41-44
• 4.3 220GHz放大器的測(cè)試44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第五章 壓控振蕩器的設(shè)計(jì)與測(cè)試47-62
• 5.1 70GHz VCO的設(shè)計(jì)47-53
• 5.1.1 壓控振蕩器的設(shè)計(jì)步驟如下47
• 5.1.2 壓控振蕩器的設(shè)計(jì)47-53
• 5.2 180GHz VCO的設(shè)計(jì)53-58
• 5.3 測(cè)試58-61
• 5.3.1 70GHz壓控振蕩器的測(cè)試58-59
• 5.3.2 180GHz壓控振蕩器的測(cè)試59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)62-64
• 6.1 本文的主要內(nèi)容62
• 6.2 對(duì)未來(lái)的工作展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果68-69

【相似文獻(xiàn)】

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