PHEMT工艺MMIC移相器研究

来源 :南京电子技术研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong498
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伴随着单片微波集成电路(MMIC)技术不断发展与成熟,越来越多的MMIC芯片出现在军用和民用系统中,提高了系统的性能.作为有源相控阵雷达T/R组件中关键电路之一的数字式移相器,也必将因工程应用的需要,向以GaAs工艺为基础的MMIC数字移相器发展.国外对单片移相器的研究工作始于80年代,由于其具有体积小、重量轻、成本低、可量产、重复性一致性好等优势,特别适合于相控阵雷达系统的应用.到目前为止,从微波频段到毫米波频段、从窄带到宽带的单片移相器均有文献报道,许多已运用到工程中.国内只有55所,中科院上海冶金研究所等少数单位有单片多位数字移相器的报道,大多基于MESFET管作为开关器件.异质结高电子迁移率管(PHEMT)作为一种新的开关器件,其开关速度,插损指标等方面均具有较大的优势,PHEMT工艺S波段移相器的研制成功也可以与PHEMT工艺的LNA,PA等芯片一起集成,构成MMIC多功能芯片组件.所以进行本课题的研究就非常有实际意义.本课题的研究目标旨在在要求的频带范围内,以保证性能指标达到要求为前提,尽量减少这种数字移相器的尺寸大小,在国内首次采用PHEMT工艺生产线实现六位移相器.论文设计软件采用ADS系统,选择合适的拓扑结构后,每一移相位根据计算的结果,针对移相精度,插入损耗和输入输出驻波比一同进行优化,输入输出均匹配到50欧姆,待每位设计达到要求,再进行六位的级联优化.论文主要介绍的是S波段6位PHEMT管MMIC移相器的设计过程,研制过程和研究结果.该移相器工作频率在2.6-3.6GHz,在所要求的频率范围内提要描述了S波段单片六位数字移相器的电路设计、工艺制作和性能.该移相器在设计工作频带内16个移相态具有移相精度高(相移误差小于5°)、输入输出驻波好(<1.4)和较低的插损变化(小于1.0dB)等优良的电特性.
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