本文關(guān)鍵詞：高效率微波單片放大器電路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著Ⅲ-Ⅴ族半導體工藝技術(shù)的不斷進步,微波單片集成電路也變得尺寸更小、成本更低、功耗更小、噪聲更低、功率密度更大,所以越來越廣泛的應用在現(xiàn)代通信、雷達系統(tǒng)和導彈制導等電子裝備上。本論文采用砷化鎵工藝分別對低噪聲放大器和高效率功率放大器的設計進行了研究,主要的研究內(nèi)容如下:設計了一款工作頻率為2.0~2.15GHz的4W微波單片功率放大器。電路采用兩級放大拓撲結(jié)構(gòu),選用砷化鎵0.25um pHEMT工藝,利用負載牽引技術(shù)得到放大管在最佳輸出功率時的輸出阻抗,設計匹配電路,保證放大器有最大輸出功率。功率放大器的末級采用Bus-Bar結(jié)構(gòu),同時實現(xiàn)直流饋電與功率合成,即保證了末級合成效率也方便實現(xiàn)漏極的大電流饋電。最終版圖仿真結(jié)果,在2.0~2.15GHz的頻率范圍內(nèi),輸出功率大于36dBm,增益大于35dB,效率大于40%。設計了一款8mm波段(24~40GHz)微波單片低噪聲放大器,電路采用三級放大鏈路,選用砷化鎵0.15um pHEMT工藝,輸入級和級間匹配采用最低噪聲匹配,保證電路整體的低噪聲水平。第三級電路使用Lang耦合器將第三級低噪聲放大器合成輸出,既保證了輸出端的端口駐波,也可以提高輸出功率。最終版圖設計在24~40GHz范圍內(nèi)噪聲低于2.2dB,增益大于17dB。
【關(guān)鍵詞】：微波單片集成電路 匯流條 功率放大器 低噪聲放大器
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN722
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 射頻放大器研究的背景與意義9
• 1.2 MMIC放大器的研究歷史與現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文的主要工作11-12
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 MMIC工藝與器件模型13-23
• 2.1 選擇MMIC工藝13-16
• 2.1.1 MMIC襯底的選擇13-14
• 2.1.2 晶體管的選擇14-15
• 2.1.3 MMIC的加工工藝15-16
• 2.2 MMIC器件模型16-22
• 2.2.1 微帶線16-17
• 2.2.2 電容17-18
• 2.2.3 電感18
• 2.2.4 電阻18-19
• 2.2.5 接地通孔19-20
• 2.2.6 有源器件模型20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 微波放大器主要特性參數(shù)23-33
• 3.1 端口網(wǎng)絡S參數(shù)的基本概念23-24
• 3.2 低噪聲放大器性能參數(shù)24-29
• 3.2.1 噪聲系數(shù)（NF）和噪聲溫度（Te）24-26
• 3.2.2 增益與增益平坦度26-27
• 3.2.3 端口駐波27
• 3.2.4 穩(wěn)定性27-29
• 3.2.5 工作頻帶29
• 3.2.6 動態(tài)范圍29
• 3.3 功率放大器性能參數(shù)29-32
• 3.3.1 輸出功率29-30
• 3.3.2 功率效率與功率附加效率30-31
• 3.3.3 交調(diào)失真31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 功率放大器設計33-49
• 4.1 直流工作點選擇33-34
• 4.2 穩(wěn)定性分析34-36
• 4.3 負載牽引36-38
• 4.4 功率合成設計38-40
• 4.5 Bus-Bar設計40-42
• 4.6 級間匹配42-43
• 4.7 輸入匹配43
• 4.8 原理圖仿真及優(yōu)化43-45
• 4.9 版圖設計仿真45-48
• 4.10 本章小結(jié)48-49
• 第五章 低噪聲放大器電路設計49-62
• 5.1 低噪聲放大器鏈路設置51
• 5.2 直流工作點選擇51-52
• 5.3 穩(wěn)定性設計52-53
• 5.4 匹配電路設計53-57
• 5.5 lange耦合器的設計57-59
• 5.6 版圖設計59-60
• 5.7 版圖仿真結(jié)果60-61
• 5.8 本章小結(jié)61-62
• 第六章 芯片測試62-66
• 6.1 在片測試62-63
• 6.2 測試數(shù)據(jù)對比63-64
• 6.3 測試結(jié)果分析64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第七章 總結(jié)66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-70
• 攻讀碩士學位期間取得的成果70-71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;高頻低噪聲放大器[J];國外電子元器件;2001年01期

2 安毅,呂昕,高本慶;振幅比較單脈沖系統(tǒng)中前端低噪聲放大器的選擇[J];雷達與對抗;2001年01期

3 曹克,楊華中,汪蕙;低電壓低功耗CMOS射頻低噪聲放大器的研究進展[J];微電子學;2003年04期

4 一凡;全波段毫米波低噪聲放大器[J];微電子技術(shù);2003年03期

5 張廣,鄭武團,田海林;低噪聲放大器的網(wǎng)絡設計法[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2004年01期

6 ;安捷倫科技推出具關(guān)斷功能的超低噪聲放大器模塊[J];電子與電腦;2005年11期

7 張紅南;黃雅攸;蔣超;顏永紅;;高增益低功耗CMOS低噪聲放大器的設計[J];微計算機信息;2008年29期

8 劉峻;盧劍;李新;郭宇;蘇建華;梁潔;;一種低噪聲放大器的白噪聲分析[J];中國集成電路;2009年08期

9 周偉中;;低噪聲放大器的仿真設計[J];科技資訊;2010年14期

10 張維佳;;非平衡變換低噪聲放大器的設計[J];信息通信;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張乾本;;45°K超低噪聲放大器[A];1993年全國微波會議論文集（下冊）[C];1993年

2 高飛;張曉平;郜龍馬;朱美紅;曹必松;高葆新;;低溫低噪聲放大器特性研究[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

3 鄭磊;胡皓全;田立卿;;低噪聲放大器的設計[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第三冊）[C];2006年

4 郭偉;鮑景富;;低噪聲放大器穩(wěn)定性分析與設計方法[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第二冊）[C];2006年

5 賀菁;董宇亮;徐軍;李桂萍;;5mm寬帶低噪聲放大器的研制[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

6 劉暢;梁曉新;閻躍鵬;;射頻寬帶低噪聲放大器設計[A];2009安捷倫科技節(jié)論文集[C];2009年

7 王云峰;李磊;梁遠軍;朱文龍;;雙平衡支路低噪聲放大器的設計與測試[A];2009安捷倫科技節(jié)論文集[C];2009年

8 劉寶宏;陳東坡;毛軍發(fā);;一種采用正體偏置和增益增強技術(shù)的低電壓低功耗低噪聲放大器[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

9 張利飛;汪海勇;;低噪聲放大器的仿真設計[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

10 王漢華;胡先進;;衛(wèi)星電視低噪聲放大器的設計[A];1997年全國微波會議論文集（上冊）[C];1997年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 四川 張達 編譯;增益從1到1000倍可變的高精度低噪聲放大器[N];電子報;2004年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 曹克;低電壓低功耗CMOS射頻低噪聲放大器設計[D];清華大學;2005年

2 劉寶宏;CMOS工藝的低電壓低噪聲放大器研究[D];上海交通大學;2011年

3 黃煜梅;CMOS藍牙收發(fā)器中低噪聲放大器的設計及高頻噪聲研究[D];復旦大學;2004年

4 許永生;CMOS射頻器件建模及低噪聲放大器的設計研究[D];華東師范大學;2006年

5 李琨;低噪聲放大器動態(tài)范圍擴展的理論和方法研究[D];天津大學;2010年

6 王軍;低噪聲放大器模塊化分析與設計的等效噪聲模型法的研究[D];電子科技大學;1999年

7 黃東;面向多帶多標準接收機的寬帶CMOS低噪聲放大器研究[D];中國科學技術(shù)大學;2015年

8 彭洋洋;微波/毫米波單片集成收發(fā)機中關(guān)鍵電路的設計及其小型化[D];浙江大學;2012年

9 李芹;無生產(chǎn)線模式微波單片集成電路設計與實驗研究[D];東南大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張全;宇航用低噪聲放大器研制及其可靠性研究[D];西安電子科技大學;2012年

2 馮永革;低噪聲放大器的研究與設計[D];南京理工大學;2015年

3 易凱;CMOS毫米波低噪聲放大器設計[D];電子科技大學;2014年

4 賴宏南;超寬帶大動態(tài)自動電平控制系統(tǒng)研究[D];電子科技大學;2014年

5 李佩;微波單片專用集成電路設計[D];電子科技大學;2009年

6 王軻;微波寬帶低噪聲放大器研究[D];電子科技大學;2015年

7 李凱;平衡式低噪聲放大器設計[D];電子科技大學;2015年

8 趙艷陽;X波段限幅低噪聲放大器設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

9 李辛琦;1.2GHz CMOS低噪聲放大器的仿真設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2015年

10 孫海昕;基于CMOS工藝的射頻低噪聲放大器的設計[D];黑龍江大學;2015年

  本文關(guān)鍵詞：高效率微波單片放大器電路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：284318